摘要
本文针对弹载记录器的性能测试,设计了配套的地面测试台。通过对系统功能指标进行分析,提出了测试台设计方案:采用FPGA作为中心逻辑控制器,USB进行数据传输,系统采用总线方式和模块化设计方法,具有很强的通用性和可扩展性。按照各模块的功能,分别从硬件电路和逻辑时序设计两方面进行了介绍。针对电路板中可能出现的电磁兼容性问题进行了仿真分析,并给出了PCB的电磁兼容设计方法。
论文对系统设计和调试过程中遇到的重点和难点问题,进行了充分的分析,提出了解决方法。在硬件电路设计和逻辑时序设计中,采取了有效措施来防止系统出现误操作,提高了系统的可靠性。对于系统单元测试时实时监测出现误码的问题,借助串扰仿真和分析误码数据,判断出误码原因并进行相应修改。经过最终测试,证明所采取的措施是有效的。
测试台与记录器进行了单元测试,整个系统工作正常,测试台各项功能指标均满足系统要求。
For the performance of missile-borne recorder, test equipment is designed specially to measure it. Through the analysis of system function, the thesis presents the design program of test equipment: FPGA as the central controller,USB for data transmission. The system has strong universality and extensity by using the design method of bus and module. The thesis introduces circuit and logic-timing design according to the function of module. This thesis makes the simulation and analysis against possible problems of electromagnetic compatibility in the circuit board, finally provides the design method of electromagnetic compatibility.
The thesis makes sufficient analysis against the key and difficult problems in the process of system design and debugging and gives out the solution. In the design of hardware circuit and logic-timing, the project takes effective measures to prevent misuse of system and so improves the reliability of the system. About the problem of error-code in real-time monitoring of system unit testing, we use crosstalk simulation and analysis of error-code data, finally determines the reasons of error-code and revises it in time. After final testing, it demonstrates that the measures taken are effective.
The test equipment and recorder have taken the unit testing. The entire system works well and all functions of test equipment meet the system requirements.
引文
[1] 万全. 未来弹道导弹的发展趋势. 国防技术基础. 2003, 3: 36~37.
[2] 许志宏,李鸿飞,李树盛.飞航导弹测试技术发展方向分析.海军航空工程学院学报.2001,16.2:231~232.
[3] 张波,陈岩申,张桂芝.外军电子自动测试系统及其相关技术的应用与发展情况研究.计算机测量与控制.2002,10.1:1~2.
[4] Danita Maples. New Support Perspectives And Contraction Methodologies For The Consolidated Automated Support System (CASS), 2000 IEEE Autotestcon Proceedings(A), 2000: 142~143.
[5] 贾志军,颜国强,吴国庆等.外军ATE/ATS技术的发展趋势.计算机测量与控制.2003,11.1:1~2.
[6] 李永明,王俭勤,郑晋光等.国外标准化通用航空电子自动测试设备现状和发展.计算机测量与控制.2004,12.1:3~4.
[7] Mike Linton, Paul Charbonnier. Honeywell STS2000 and Aerospatiale ATEC Series 6 New Generation of Avionics Test Systems. AUTOTESTCONS, 93: 595~600.
[8] 蔡 小 斌 , 王 红 , 王 宏 伟 . 法 国 通 用 自 动 测 试 平 台 ATE 发 展 综 述 . 测 控 技术.2000,19.6:1~4.
[9] 杜金榜,王跃科,王湘祁等.军用自动测试设备的发展趋向.计算机自动测量与控制.2001,9.5:1~2.
[10] 安卫.国外军用自动测试设备(ATE)的发展趋势.航空精密制造技术.1999,35.6:30.
[11] 姜家纬.地(舰)空导弹测试系统的设计方法探讨.现代防御技术.1999,27.5:30~31.
[12] 钱峰.EZ-USB FX2 单片机原理、编程及应用.北京:北京航空航天大学出版社.2006:22~146.
[13] Specifications of the Camera Link Interface Standard for Digital Camera and Frame Grabbers. 2000: 37.
[14] 江瑛,黄天戍.采用 CPLD 的多路 CCD 相机图像信号合成器的设计与实现.电子技术.2004,10:3~4.
[15] http://www.xilinx.com:The Spartan-II Family Datasheet.
[16] 李衍达.信号重构理论及其应用.北京:清华大学出版社,1997:14~25.
[17] 王远.模拟电子技术.第二版.北京:机械工业出版社,2000:292~300.
[18] HM628512A Series. HITACHI. ADE-203-640A(Z),Rev.1.0,Dec.2,1996.
[19] Sumanen L, Waltari M, Halonen K. A 10-bit high-speed low-power CMOS D/A converter in 0.2mm2. IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems, 1998, 1: 15.
[20] 赵伟兵,沈延钊,张向民.一种改进的高速 DAC 电流开关及其控制信号的产生.半导体学报.2003,24.9:991~992.
[21] 候伯亨,顾新.VHDL 硬件描述语言与数字逻辑电路设计.西安:西安电子科技大学出版社,1998:102~165.
[22] 谢 辉 . 基 于 智 能 通 信 控 制 器 的 串 行 通 信 系 统 的 抗 干 扰 设 计 . 今 日 电子.2007,3:10~12.
[23] 高同辉,张斌.光电隔离抗干扰技术及应用.科技信息.2007,7:79.
[24] 康裕荣,康向东.论施密特触发器.赣南师范学院学报.2007,3:65~67.
[25] 戴梅萼,史嘉权.微型计算机技术及应用.北京:清华大学出版社,1996:215~227.
[26] 甄 国 涌 , 林 华 亮 . 串 行 PCM 码 流 解 码 电 路 设 计 与 应 用 . 航 空 计 算 技术.2005,35.1:79~81.
[27] 毕海,李永新,李柯.一种 PCM 遥测同步解调器的设计.电子测量与仪器学报.2000,14.1:66~70.
[28] 李卫兵.印制线的传输特性和串扰研究.硕士学位论文.上海师范大学,2002,28~29.
[29] 周 力 , 路 宏 敏 , 夏 昌 明 .PCB 电 路 设 计 中 布 线 的 EMC 分 析 . 电 子 质量.2003,10:26~27.
[30] 姜治北.数字电子设备电磁干扰与电磁兼容.电子质量.2006,5:70~71.
[31] Mark l.Montrose.电磁兼容和印刷电路板理论、设计和布线.北京:人民邮电出版社,2003:2~16.
[32] 李贵山.印制电路板设计中的抗干扰措施与电磁兼容性研究.电子工艺技术.2001,26.6:248~251.
[33] 王幸之等.单片机应用系统电磁干扰与抗干扰设计.北京:北京航空航天大学出版社,2005:58~212.
[34] Abdel-Aziz Mohamed, M.L.Lawrence, A.Ravindran. Optimization Techniques for System Reliblity. A Review Reliability Engineering and System Safety. 1992, 5: 137~146.
[35] 江思敏.PCB 和电磁兼容设计.北京:机械工业出版社,2006:1~214.
[36] 吴建辉.印制电路板的电磁兼容性设计.北京:国防工业出版社,2005:32~129.
[37] 陈方国,张彦篪.某型检测设备的电磁兼容设计.航空兵器.2007,5:61~63.
[38] Brooks, D 著;刘雷波等译.信号完整性问题和印制电路板设计.北京:机械工业出版社,2005:77~168.
[39] 徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计.北京:北京航空航天大学出版社.2004:250~269.