单粒子翻转效应及加固技术的测试研究

详细信息    查看全文 | 推荐本文 |

英文篇名：Test research on single particle flip effect and reinforcement technology 作者：张敏 ; 孟令军 ; 王志国 ; 张皓威 英文作者：Zhang Min;Meng Lingjun;Wang Zhiguo;Zhang Haowei;National Key Laboratory for Electronic Measurement Technology, North University of China; 关键词：单粒子效应 ; 地面辐射实验 ; 实验平台 ; 加固技术 英文关键词：single-event effect;;radiation effect;;test platform;;reinforcement technology 中文刊名：DZCL 英文刊名：Electronic Measurement Technology 机构：中北大学电子测试技术国防科技重点实验室; 出版日期：2019-01-23 出版单位：电子测量技术 年：2019 期：v.42;No.310 基金：国家自然科学基金杰出青年基金(51425505)项目资助 语种：中文; 页：DZCL201902009 页数：4 CN：02 ISSN：11-2175/TN 分类号：49-52

摘要

针对高能粒子入射半导体材料引发的辐射效应,从实验平台的设计对地面辐射试验进行了研究。通过对单粒子翻转效应的分析,完成评估方式的制定。实验平台通过建立数据采集系统、数据分析系统,同时考察4种SRAM型的FPGA芯片在不同辐射源以及不同强度下对单粒子产生的影响。通过辐照试验,验证了试验方法、试验系统的有效性和可靠性,并掌握了试验数据的处理方法。实验结果表明,在高强度的辐照下,单粒子翻转效应显著增多,需要采取防护措施及时修正,对FPGA芯片的使用以及选型具有参考价值。
        As it was difficult in the radiation effect induced by the high energy particle incident semiconductor materials, the ground radiation test was studied from the experimental platform.Based on the analysis of the single-event effect, the evaluating method is presented. Mainly consisted of data acquisition system and data analysis system,he experimental platform investigated the effects of four SRAM FPGA chips on single particles under different radiation sources and different intensities.Through the radiation test, the validity and reliability of the test method and test system are verified, and the processing method of test data is mastered.The experimental results show that the high strength, under the irradiation of single particle flip effect significantly increased, need to take protective measures in a timely manner, the use of FPGA chip and selection has reference value.

引文

[1] 何益百.辐射效应地面试验技术研究[D].长沙:国防科学技术大学,2010.
    [2] JAHANIRAD H, MOHAMMADI K. Reliable Implementation on SRAM-based FPGA using Evolutionary Methods[J]. Iete Journal of Research, 2013, 59(5):597-603.
    [3] 王忠明.SRAM型FPGA的单粒子效应评估技术研究[D].北京:清华大学,2011.
    [4] IBRAHIM M M, ASAMI K, C'HO M. Evaluation of SRAM based FPGA performance by simulating SEU through fault injection[C]. Conference on Recent Advances in Space Technologies, 2013:649-654.
    [5] 孙兆伟,刘源,徐国栋,等.基于FPGA内置RAM的抗辐射有限状态机设汁[J].航空学报,2010,31(5): 989-995.
    [6] 薛茜男,张道阳,李颖,等.航空高度FPGA单粒子翻转飞行实验及失效分析[J].强激光与粒子术,2016,28(12):124102-1-124102-7.
    [7] 侯建文,张爱兵,郑香脂, 等. FPGA单粒子翻转事件在轨探测研究[J].宇航学报,2014,35(4):454-458.
    [8] CIANI L, CATELANI M. A fault tolerant architecture to avoid the effects of single event upset (SEU) in avionics applications[J]. Measurement, 2014, 54(6):256-263.
    [9] 常克武,王海涛,张弓, 等.一种基于FPGA的抗辐射加固星载ASIC设计方法[J].航天器工程,2016,25(4):74-80.
    [10] 郑晓云,王绍举.SRAM型FPGA单粒子翻转模拟系统研究[J].红外与激光工程,2014,43(S1):164-168.
    [11] 马寅,安军社,王连国, 等.基于Scrubbing的空间SRAM型FPGA抗单粒子翻转系统设计[J].空间科学学报,2012,32(2): 270-276.
    [12] 孙洪波,韩学涛,王玉涛,等. SRAM型FPGA单粒子翻转防护工程实现[J].电子科学技术,2015,2(2): 144-149.
    [13] 田社平.基于MATLAB的间接测量数据处理[J].中国测试技术,2004,30(2): 6-8.
    [14] 胡晓峰,王红亮,彭晴晴.可扩展级联式机载数据采集系统设计[J].中国测试,2017,43(6):83-87.
    [15] 冯颖,刘忠健.单粒子效应对飞行器的影响分析及防护技术[J].强度与环境,2011,38(1):26-30.