基于FPGA的微机保护图形化编程设计

介绍了FPGA等大规模可编程逻辑器件的特点;针对现有微机保护产品开发手段的不足,提出并分析了采用FPGA实现低技术门槛、低成本、高可靠性微机保护图形化编程设计的方法,并陈述了图形化编程的具体实现过程;此方法与CPU基本无关,适用于各档次CPU图形化编程保护产品的设计开发。     

基于DSP的微型捷联惯性导航系统设计

捷联式惯性导航系统是一种先进的惯性导航技术,是近年来惯性技术的主要发展方向之一.该文章介绍了基于光纤陀螺的捷联惯导系统的设计,相对于平台惯导系统,捷联系统有很多优点,硬件简单,便于安装、维修和维护,大大降低了系统的成本.但捷联算法运算量大,因此需要用运算速度高的数字信号处理器作为解算单元,可以满足要求.给出了捷联惯导系统的数学模型以及方框图,重点介绍了系统的软件实现,给出了流程图,结果证明这一设计切实可行.     

基于FPGA的相机图像转接测试系统设计

研究并设计了一种相机图像转接测试系统,将卫星相机视频电子系统输出的串行数传数据进行格式转换并成像,同时能够模拟相机管理控制器功能对相机电子系统中信息处理器进行遥测遥控。相机图像转接系统以 FPGA作为逻辑控制的核心,通过CamLink接口与上位机进行图像数据传输并实时成像,采用 RS232接口接收上位机指令模拟遥测遥控,文中详细介绍了系统组成和 FPGA模块化设计方法,并于硬件电路上进行验证。实测结果表明,以本文方法设计和实现的相机图像转接测试系统成像结果准确无误,能够完整模拟相机管理控制器的遥测遥控功能,实现了多种成像模式的切换,为相机系统研制有很大的促进作用。     

基于FPGA的惯性平台嵌入式调平系统设计

嵌入式调平系统是惯性平台“三自(自主功能检测、自主误差标定、自主初始对准)”技术发展首先要解决的问题.在深入研究了某型号惯性平台调平原理的基础上,设计了1套全新的嵌入式调平系统.该系统主要是通过AD650采集失调电压信号,然后送入FPGA进行分析处理,最后通过施矩施矩电路的工作来实现惯性平台的调平.实验表明此系统不仅能...     

基于FPGA的脉冲变换器测试系统设计

针对脉冲变换器特殊的测试任务,以FPGA为核心,详细介绍了脉冲变换器测试系统的设计方案。该系统通过USB实现与计算机的通信,能够产生7路28V脉冲信号,完成4路模拟信号的采集,并能以PCM码的格式发送和接收数据。测试系统完成了对脉冲变换器各项功能的测试,是脉冲变换器在生产、调试过程中的唯一评价手段。     

基于FPGA的自动收发系统设计

本文介绍了一种自动取物系统的设计方案,阐述了该系统硬件电路、单片机控制模块软件的设计,以及FPGA控制模块的程序设计与仿真情况,并对系统运行结果进行分析。     

基于FPGA的快速电池分选系统设计

在动力电池生产过程中,电池内阻和电压是最主要的测试参数。由于动力电池的开路电压较高,现有的内阻测试仪只能在电池未成组之前进行测试,测试结果和成组后实际内阻差异较大。设计了一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的快速电池分选系统,以硬件逻辑为基础,内建有硬件乘法器,控制、运算和分选等功能均由硬件完成。硬件电路直接由FPGA控制和协同工作,以减少处理器的介入和响应及通讯时间。该系统既能测试整个电池组的内阻,又能测量其它参数如电压、阻抗等,从而可有效提高动力电池的分选效率。     

基于FPGA的遥感相机图像传输系统设计

设计了一种遥感相机图像传输系统,用于接收并解码光学遥感系统的数据.该系统以FPGA作为逻辑控制的核心,以CameraLink接口作为与上位机数据传输的接口.描述了系统的主要组成和FPGA模块化设计的实现方法,阐述了系统的基本硬件结构和软件工作流程,并给出了其核心模块的时序仿真波形图.测试结果表明本系统数传速率达到6.72 Gbps,能实现遥感相机图像数据的实时解码传输,满足系统设计要求.     

基于FPGA分布式采集系统设计

基于无线采集技术,设计了一种通用的可靠的长距离无线数据采集系统。一对编码器/译码器之间数据经卷积编码并使用两条相互备份的无线数据传通道同时发送数据,接收端进行viterbi译码后,接收端的硬件对2路数据的实时校验和判选,实现可靠的数据传输。该系统包括硬件框架、逻辑设计,利用现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)作为主控制器,实现了远距离可靠触发、控制和采集。     

基于FPGA的道路标识检测系统设计

为达到道路标识实时检测的要求,针对目前主流的目标检测算法在图像处理器上存在模型参数量大、实时性差、功耗大和成本高的问题,提出一种基于FPGA的道路标识实时检测方案。为减少参数量、提高检测速度,采用YOLOv3-tiny作为特征提取网络,进行权重参数的训练与优化;将模型浮点数参数量化为8位定点数,并将量化后的网络模型在FPGA上完成部署实验。实验结果表明,在Yolov3-tiny网络检测速率上,本系统对实验数据集的测试帧率可达到153 fps,功耗为4.92 W,峰值GOP/s为115GOP/s。该系统可以满足实时目标检测的要求,并且能够在低功耗的状态下实现系统的部署。     

交互式捷联惯导仿真系统的设计与实现

捷联式惯导系统在军事领域应用广泛,为便于对捷联惯导算法及各种组合导航算法进行研究,设计了一套捷联惯导仿真系统。系统基于模块化思想设计,包括运动状态建模、轨迹仿真模块、惯性器件仿真模块和惯导解算模块4部分,具有良好的可移植性和拓展性;系统采用图形交互界面,实时操控载体的运动状态,能便捷、高效的生成各种运动轨迹;利用等效旋转矢量算法对仿真数据进行了解算分析,仿真实验结果表明：解算的姿态、速度和位置误差与理论值相符,验证了仿真模型的合理性以及仿真系统的可用性。     

基于光学陀螺惯导系统的误差自动补偿技术

为了在长时间运行惯导系统中采用中低精确度光学陀螺来替代高精确度机械陀螺,用于降低导航系统成本,提升系统可靠性,采用误差自动补偿技术,分析了旋转自动补偿的基本原理,在旋转轴与陀螺输入轴重合以及有夹角的情形下,分别对光学陀螺和加速度的各项误差在旋转方式下的误差情况进行了分析研究,同时讨论了锯齿误差产生的原因以及旋转方式和旋转机构的选择.自动补偿技术可以把传感器的慢变误差在一个旋转周期内相互抵消,只剩下由白噪声以及初始对准误差而产生的系统误差.通过代表性的算法仿真验证了旋转自动补偿技术能够明显提升光学陀螺惯导系统的精确度.     

基于机器学习与惯性导航的室内定位技术研究

针对基于移动终端室内定位的实际应用需求,分析了基于机器学习定位技术运算时间长、单纯的惯性导航累积误差大等问题,提出一种机器学习与惯性导航相结合的联合定位技术。该技术首先利用移动终端收集定位区域内多源数据,通过机器学习算法处理这些数据得到训练模型。然后基于该训练模型和移动终端实时采集的数据周期性进行定位,把定位结果作为惯性导航校正数据,利用惯性导航算法实时计算移动终端位置。实验结果表明,所提技术定位时间快,定位精度高,能够满足室内实时定位追踪及低成本定位系统需求。     

高精度惯导系统信号处理平台的设计与实现

针对中高精度惯性导航系统中,陀螺仪和加速度计输出信号精度高、随机漂移小、动态范围大等特点,设计并实现了1种基于TI公司TMS320C6713B型DSP和Spartan-ⅡE系列XC2S50E型FPGA的高精度惯导系统信号处理平台.在简要介绍平台总体设计的基础上,重点探讨了A/D采集模块的硬件电路以及时序逻辑设计,关键硬...     

基于DSP的组合导航系统设计

组合导航系统在军民用中有着巨大的应用前景,在高空无人飞行中,组合导航系统的性能直接影响到飞行控制的精度和稳定性。为设计结构紧凑、体积小巧、精度较高、稳定性好的组合导航系统,对微型组合导航系统进行了研究,设计了信号调理电路、模数转换电路、串口扩展电路,并根据所选用的DSP型号—TMS320C6713的特点进行了硬件版图设计,最后对所设计的组合导航系统给出了软件设计。仿真结果表明所设计的组合导航系统稳定性好,精度较高。     

激光陀螺惯性导航系统在线快速诊断技术

国内目前对于惯性导航系统的故障诊断技术的研究主要停留在理论阶段,研制了一套激光陀螺惯性导航系统在线快速诊断装置工程样机.该样机主要包括硬件和软件两部分,硬件为一个激光陀螺惯性导航系统在线快速诊断装置,软件部分实现了串口读写、数据采集、信号处理、故障诊断等功能,样机能够对激光陀螺惯导系统进行在线检测、诊断和故障判别.该装置的研制对提高激光陀螺惯导系统的使用效率、缩短维修维护周期具有重要意义.对激光陀螺惯导系统在线测试的试验结果表明该装置具有很好的故障检测性能,能够及时发现激光陀螺惯导系统存在的故障并作出预警.     

以FPGA为核心的流式细胞仪控制系统设计

设计了一种以 FPGA为核心的流式细胞仪控制系统。利用 FPGA 高速度、多接口和丰富的逻辑资源等优势,原本庞大复杂,可能拥有几十个电路板,上百甚至上千个芯片的流式细胞仪控制系统,被一个只有十几个芯片的简单电路板取代。这些改进增加了整个系统的可靠性,使其工作速度可以提升到百兆赫兹。很多在原有流式细胞仪控制系统中很难解决的问题,比如多通道数据同步、寻峰、积分等,在 FPGA 算法中被简单实现。这套系统实现了8路A/D数据同步采集,16路D/A输出,若干数字 I/O输出,在实验中稳定实现了流式细胞仪的各种控制操作,并采集了校准小球测试数据,8峰可以明显区分。     

惯性导航平台辨识的离心机方法

为正确应用离心机进行惯性导航平台误差系数的辨识,针对无反转平台的离心机测试条件,给出惯导平台在离心机上的安装定向,并结合惯导平台的运动学分析,推导出辨识测试中惯导平台各环的影响力矩计算公式。通过实际算例,利用各环的影响力矩计算公式,对辨识测试可进行的允许时间与离心机高速旋转对惯导平台各环造成的影响力矩之间的关系进行分析,并给出了计算与辨识的仿真结果。结果表明,利用该分析获得的惯导平台各环的影响力矩计算公式能正确地计算出辨识测试的允许时间,且在允许的测试时间内较好地辨识出所需的误差系数。     

地面增强系统导航信号源的设计与实现

导航地面增强系统通过提供差分修正信号,可达到提高卫星导航精度的目的,提高了导航完备性、可用性、可靠性.通过对地面增强系统信号源详细的分析与设计,使用LabVIEW FPGA编程,利用NI公司的PXIe-5645R矢量信号收发仪等设备,产生导航地面增强信号.利用设备内置的FPGA进行伪码扩频调制和BPSK调制等基带信号处理,最终正交上变频输出导航增强信号.着重讨论了单信号源产生过程中各模块的设计以及多信号源同步授时模块的设计.最后通过对生成信号分析,验证了其正确性.