航空电子系统FDDI互连的可靠性研究

对于光纤分布式数据接口(FDDI)互连的航空电子系统可靠性问题,从FDDI互连系统的基本拓扑结构出发,提出了基于任务的系统可靠性分析方法,建立了FDDI互连系统的可靠性模型;根据系统可靠度矩阵,给出了FDDI互连系统平均可靠度计算公式。针对系统故障时可靠性问题,依据系统可靠度矩阵和系统平均可靠度计算公式,推导出FDDI互连系统不同单一故障状态时的系统平均可靠度计算公式。最后通过应用分析,对不同状态时系统平均可靠度计算公式进行了验证,验证了模型和算法的有效性和正确性,为航空电子系统的可靠性计算提供依据。     

综合航空电子系统故障预测问题研究

航空电子系统正在向综合化方向发展,对故障预测技术提出了新的挑战。剖析了航空电子系统的综合化特征,综述航空电子产品故障预测结构,包括基于模型结构、数据驱动结构和综合预测结构,并讨论了这些结构的共性特征及其在航空领域的典型应用。在此基础上,依据综合化特征需求和航空电子产品故障预测结构的适用性,分析了综合航空电子系统故障预测面临的问题,并提出了初步解决思路。     

电子系统多信号建模可视化技术的研究与实现

随着现代科学技术的飞速发展,电子系统的功能也越来越完善,结构也变得复杂。在结构精密的电子系统中进行故障的测试与检修也越来越难。因此可以考虑在电子系统的初期设计阶段就着手解决这些问题,一方面可以让系统更加利于测试,另一方面,也有利于及时发现故障并且排除故障。本文主要分析了可视化技术与电子系统信号建模之间的关系,并且介绍了可测性的设计结构,使用具体的分析图形化建模软件平台,保证这一方案的实施,为电子系统多信号建模可视化技术提供新的技术和方法。     

UM-BUS总线及接入式体系结构

本文针对航天航空等领域综合电子系统在小型化、一体化设计及信息综合利用等方面的需求,提出一种可动态重构的高速串行通信总线(UM-BUS),采用N(≤32)通道并发传输,通信速率可达6.4Gbps,采用总线型拓扑结构,最大通信距离40m,支持最多30个节点直接互连,具有远程存储访问能力,采用命令应答式协议提供QoS与实时性保证;通过并发通道相互冗余与动态重构,在允许50%性能降低的情况下,能够对N/2通道故障动态容错.在UM-BUS总线基础上,本文提出一种新型的"接入式"体系结构模型,在不改变系统逻辑结构的前提下,能够突破机箱结构限制,将逻辑功能分散嵌入到控制测量对象内部,实现功能模块"接入即用",使得综合电子系统一体化设计成为可能.     

一种基于梯形模糊数的单纤光端机故障检测方法研究

根据单纤光端机内部功能模块故障与温度的规律,通过测量其内部各模块运行时的温度,利用梯形模糊数与专家权重矩阵对单纤光端机进行故障预测。     

一种基于SIC-CDM的低复杂度混合波束赋形方案

为了平衡毫米波大规模多输入多输出系统的性能和硬件开销,降低系统功耗,以频谱效率为优化目标,在部分连接结构下提出了一种收发端联合设计的低复杂度混合波束赋形方案。首先,基于连续干扰消除将原始优化问题转化为多个子阵的速率优化问题;然后,利用坐标下降法完成模拟波束赋形矩阵设计;最后,引入等效信道矩阵大幅降低矩阵维度,再对其进行奇异值分解获得数字波束赋形矩阵。仿真结果表明,与其他算法相比,所提算法在系统功耗降低的同时保持了较优的性能,且性能逼近部分连接结构的最优方案。     

含光伏系统的微网并入配电网的故障区段定位研究

为解决传统配电网继电保护故障定位系统难以应对含光伏系统的微网并网运行的问题,提出了一种集中与分布式相结合的故障区域检测与隔离的保护方法。根据配电网的拓扑结构和假定的网络功率流向形成网络描述矩阵,在配电系统发生短路故障时,根据被保护线路故障的电压、电流分量的相位关系确定故障正方向,并形成故障信息矩阵。以故障信息矩阵对网络描述矩阵进行修正而形成故障判断矩阵,利用故障定位判据逐一查询故障判断矩阵即可快速准确地定位出故障位置,从而发出跳闸命令切除故障。     

天基ISAR电子系统论证与设计

为了天基逆合成孔径雷达（ISAR）成像的理论技术向可实现性方向发展的需要,提出了以一体化综合电子系统和可重构计算机为核心技术的天基ISAR硬件电子系统设计方案。此方案结合了国外先进航天电子系统的设计,将基于1553B的总线结构和模块化设计思想贯穿于整个系统中,并对系统合理性进行了说明和论证。这种一体化的结构可以有效地简化设计、提高抗辐射性能、节约能量、减少体积和质量,并能解决设备之间的快速对接、故障设备快速更换的问题。     

综合模块化航空电子系统的故障预测与健康管理技术

航空电子系统是保障现代飞机性能的非常关键因素之一,对其开展故障预测及健康管理技术的研究是保证飞机安全性的重要课题。针对航空电子系统综合模块化的发展趋势,研究了一种面向其开放式与模块化架构的故障预测与健康管理系统。通过对综合模块化航空电子系统的分层结构分析,结合关键子系统展开设计,包含了飞机PHM系统的体系结构设计及相关环节的技术实现。结果表明该体系结构可满足航空电子系统标准化、层次化、模块化、开放性的要求。     

电子封装的简化热模型研究

集成电路的飞速发展使得从封装到电子设备的单位体积功耗和发热量不断增加。电子系统散热问题需要在设计阶段就通过热仿真予以充分考虑和预测。电子封装作为电子系统的最小组成部分，其简化模型的优劣直接影响电子系统热分析的速度和准确性。本文主要讨论单芯片封装稳态简化热模型的建立。先后介绍了从最简单的单热阻模型到目前广为关注的边界条件独立的DELPHI简化模型的结构。其中着重分析了两热阻模型和DELPHI模型的建模方法及过程。     

电子类实验控制系统设计

本文设计制作了一种可实现故障设置的电子类实验控制系统,由STC89C52单片机、故障控制电路、红外遥控、液晶显示、电源电路、矩阵键盘六部分构成。通过控制系统可对原有实验设备进行三类故障点的设置,以及一键恢复功能。通过实验提高了学生的电路分析能力和故障排查能力,也便于教师对实验设备的统一管理。对电工电子类专业的电路学习和实践提供了很好的解决方案。     

Thermal reliability prediction and analysis for high-density electronic systems based on the Markov process

Thermal-mechanical fatigue is one of the main failure modes for electronic systems, particularly for high-density electronic systems with high-power components. Thermal reliability estimation and prediction have been an increasing concern for improving the safety and reliability of electronic systems. In this paper, we propose a stochastic process prediction model to estimate the thermal reliability of an electronic system based on Markov theory. We first divided the high-density electronic systems into four modules: the energy transformation and protection module, the electronic control module, the connection module, and the signal transmission and transformation module. By integrating failure and repair characteristics of the four modules, a stochastic model of thermal reliability analysis and prediction for a whole electronic system was built based on the Markov process. The feature parameters of thermal reliability evaluation, including thermal reliability, thermal failure probability, mean time between thermal faults, and thermal stable availability, were derived based on our comprehensive model. Finally, we applied the model to an indoor electronic system of DC frequency conversion conditioning. The thermal reliability was estimated and predicted using tested failure and debugging repair data. Effective methods for improving thermal reliability are presented and analyzed based on the comprehensive Markov model.     

超宽带高相位一致性5×2矩阵开关的设计

射频开关是无线通信系统中的关键部件,其性能决定了电子产品的关键性能,是影响系统稳定性和可靠性的直接因素。该文矩阵开关频率范围为30³ 000 MHz,一共10个输入,2个输出。输入分为5组,接收来自5对天线的信号,并通过输入接口给天线供电。该矩阵开关采用上、下两部分对插结构,输出通过开关在5组输入之间切换,采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)控制程序选通通路。测试结果表明,该矩阵开关具有良好的相位、幅度一致性,隔离度较高,驻波小,开关转换速度快,便于对每部分进行测试,优化等特点。     

基于STM32的无线门禁控制系统设计

本文设计了一套无线门禁控制系统,主要包括STM32最小控制系统、tft液晶显示模块、矩阵按键模块、无线wifi控制模块、门锁电控模块、系统电源模块、基于安卓系统的手机APP等。系统通过管理员在APP中输入需要开锁的实验室门号后,点击开锁按钮,手机APP通过wifi将开锁信号发送到从机系统控制模块,控制模块接收到开锁命令后,驱动门锁电控系统打开电控锁。     

提高电子产品制造硬连接可靠性实践

随着模块化设计的快速推进,越来越多的电子产品采用了模块直接插入母板的结构形式,而在实际工程应用中,时常会出现模块插入困难的装配问题.针对这种现象的发生进行了分析,提出了设计上的建议,在工艺上设计出了相应的工装.实践验证,从根本上解决了装配中模块插入母板的困难局面.     

Evaluation of Thermal Resistance Matrix Method for an Embedded Power Electronic Module

Thermal characterization provides data on the thermal performance of electronic components under given cooling conditions. The most common thermal characterization parameter used to characterize the behavior of electronic components is the thermal resistance. In this work, experiments are conducted to obtain thermal characterization data for different chips in a multichip package. Using this data, it is shown that the assumption of a linear temperature rise with input power is valid within the expected range of operation of the electronic module. Secondly, the applicability of a resistance matrix superposition methodology to the packaging structure of an integrated power electronic module is evaluated. The temperatures and the associated uncertainties involved in using the resistance matrix superposition method are compared to those obtained directly by powering all chips. It is shown that for any arbitrary power losses from the chips, the resistance matrix superposition method can predict the temperatures of a multichip package with reasonable accuracy for temperature rise up to 50degC.     

基于Delphi的矩阵变换器系统实验平台的设计

根据DSP的特点,结合其在矩阵变换器实验系统中的实际应用,本文给出了一种基于Delphi的矩阵变换器实验系统平台的设计方法。该方法可利用Delphi编程语言进行设计,利用串行通信控件MSCOMM,实现DSP与PC机间快速、准确、可靠的数据传输。本文中简要地介绍了软件的应用背景,概括地阐述了矩阵变换器实验系统软件的设计思想和整体结构,并将该系统软件细分成串口通信模块、数据处理模块、数据显示模块、数据分析模块、数据保存模块和权限设置模块六个模块组成,详细地介绍了各个软件模块的主要功能及其设计实现方法,并给出相应的流程图以及实现结果。实践证明了该设计方案简单易行,具有一定的通用性。     

神经电生理微电极阵列检测系统研制

该文设计了基于微电极阵列的16通道神经电生理信号检测系统。检测系统由硬件和软件两部分组成,其中硬件部分可分为以下3个模块:微电极阵列接口模块,用于实现微电极阵列和检测系统的可靠连接;多通道信号放大模块,用于对微弱电生理信号进行提取并放大至合适的幅度;数据采集模块,对放大后的电生理信号进行高速数据采集并通过USB2.0接口和计算机相连。软件部分采用多线程、多缓存等技术保证对信号的实时观测和分析。对检测系统的主要参数进行了测试,并结合实验室自制神经微电极阵列对SD大鼠海马区脑切片进行神经电生理信号的检测。系统的输入噪声Vrms2 V,放大倍数为1000倍,频率带宽范围为10~3000 Hz,并且能够检测到放电幅度为20 V左右的神经电生理信号。该文针对微电极阵列神经电生理信号检测中的技术难点,从硬件和软件设计上保证微弱信号的提取,检测系统的分辨率可达0.6 V,各项参数能够满足神经电生理信号的检测需要。     

基于STC12C5A60S2的电子负载设计

本电子负载采用高性能STC12C5A60S2单片机作为系统的控制芯片,由恒压模块、恒流模块、恒阻模块、信号采样模块、液晶显示模块、按键切换和步进模块组成.本系统设计的电压与电流采样均采用ADC0832模数转换模块实现,并通过按键自动步进或手动步进使单片机输出信号作为运算放大器放的基准值.最终系统显示电子负载两端的电压和电流相对误差小于2%.     

基于IGBT并联技术的PEBB设计

受电力电子器件生产制造工艺的限制,为了提高电力电子装置的功率等级,一般采用电力电子器件直接串并联或是变流单元多重化串并联的方法。文章在总结绝缘栅双极晶体管并联技术的基础上,设计了一个容量为250kVA的功率半导体组件。试验结果表明,该PEBB设计符合各项指标,具有很强的实用性和可操作性。