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基于FPGA的信息交联转换系统的设计与实现

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基于FPGA的信息交联转换系统的设计与实现

作者：张宇奇西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着战机上军事武器的快速发展，机上各种电子系统随之增加，通信数据流也逐步向高速、大数据量发展，加之机上总线类型多种多样，而机上不同系统之间又经常需要数据交换，就为信息交联转换系统的研究提出了更高的要求。研究基于FPGA... 详细信息

随着战机上军事武器的快速发展，机上各种电子系统随之增加，通信数据流也逐步向高速、大数据量发展，加之机上总线类型多种多样，而机上不同系统之间又经常需要数据交换，就为信息交联转换系统的研究提出了更高的要求。研究基于FPGA的信息交联转换系统，利用FPGA芯片可以高速并行执行程序的优点，采用多种数据总线通信、可变速率ARINC429数据接收、大数据量存储、关键数据快速组帧、数字信号处理等方法，实现信息交联转换系统与外部4个设备之间的7路通信总线、可变速率、大数据量的实时信息交换。本文主要针对FPGA芯片接收转发数据流程的特点，分析研究了异步串行通信总线与ARINC429通信总线的数据接收/发送原理，提出并实现了一种基于FPGA的接收可变速率ARINC429总线数据的方法。利用FPGA内部BlockRam的结构特点，给出了一种快速数据运算的方法，在获得高速数据处理的同时有效的减少了芯片内部20%的资源占用率。本文中系统的设计结合硬件原理图设计，PCB板绘制，软件Verilog HDL代码的编写，仿真以及整个系统的测试，验证整个系统的正确性与稳定性。

关键词： FPGA 信息交联数字信号处理异步串行通信 ARINC429总线

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引信非接触信息交联动态特性与实验研究

引信非接触信息交联动态特性与实验研究

作者：吴德祥南京理工大学

学位级别：硕士

针对基于磁耦合谐振技术的引信信息交联系统设计,为解决非同轴和动态下磁耦合谐振系统传输的关键问题,开展理论与实验研究。首先,建立磁耦合谐振电路计算模型,利用互感耦合理论得到其传输功率表达式并针对负载和耦合系数进行变量分析;... 详细信息

针对基于磁耦合谐振技术的引信信息交联系统设计,为解决非同轴和动态下磁耦合谐振系统传输的关键问题,开展理论与实验研究。首先,建立磁耦合谐振电路计算模型,利用互感耦合理论得到其传输功率表达式并针对负载和耦合系数进行变量分析;为研究谐振线圈非同轴时的传输特性,使用电磁场理论对线圈互感系数进行计算并分析传输功率与横向偏移的关系;针对引信信息交联系统信息传输的要求,确定信息的调制方式和编码方式。然后,针对理论结果进行电磁场仿真,验证非同轴下谐振系统传输的可行性,并建立以电容充电时间为指标的动态传输系统考核指标,分析充电时间与谐振线圈间相对移动速度之间的关系;并针对系统要求,建立动态环境下系统信息传输模型,分析信息传输对能量传输的影响。最后,根据本文的理论研究和仿真研究,搭建了基于磁耦合谐振的引信信息交联电路系统：为了验证回路参数对系统传输规律的影响,使用原理样机进行了静态实验、动态模拟试验和靶场试验,实验结果与理论结果符合较好。本文的研究成果为动态环境下基于磁耦合谐振的引信信息交联系统的设计提供了理论和设计参考,为本技术的进一步应用奠定了基础。

关键词：引信信息交联磁耦合谐振动态非同轴

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先进引信技术的发展与展望

科学通报 2023年第25期68卷 3293-3310页

作者：张合戴可人南京理工大学机械工程学院南京210094

引信是集通信交互、传感探测、信息处理、控制执行等诸多功能于一体的高密度集成小型光机电系统,是武器装备弹药的“大脑”,是决定弹药毁伤效果的关键.先进引信技术始终是世界主要国家大力发展和激烈竞争的关键技术领域.本文首先对先进... 详细信息

引信是集通信交互、传感探测、信息处理、控制执行等诸多功能于一体的高密度集成小型光机电系统,是武器装备弹药的“大脑”,是决定弹药毁伤效果的关键.先进引信技术始终是世界主要国家大力发展和激烈竞争的关键技术领域.本文首先对先进引信的技术研究进行了综述,介绍了近10年来引信在信息交联、末端探测、目标识别、瞬态控制四大基础方向和微小型化、多功能化、多源复合抗干扰三大应用方向的技术演进.在此基础上,本文提出了未来先进引信技术发展的五个战略方向:基于全寿命安全设计提高安全、基于抗干扰量子探测提高可靠性、基于快激活高能量电源提高动力、基于专用类脑架构处理器提高算力、基于引信战斗部一体化设计提高毁伤效能,为未来引信技术的发展提供参考借鉴.

关键词：先进引信信息交联瞬态控制多源复合全寿命安全

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基于磁耦合谐振的无线能量传输系统

系统工程与电子技术 2014年第4期36卷 637-642页

作者：李炜昕王炅张合丁立波南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室江苏南京210094

针对目前电磁感应无线能量传输方式有效传输距离近、传输效率低等问题,为实现小口径武器系统的无线能量与信息的同步、快速、高效传输,基于电磁耦合谐振理论,提出了一种三线圈磁耦合谐振自适应能量传输系统。利用磁耦合谐振互感模型,对... 详细信息

针对目前电磁感应无线能量传输方式有效传输距离近、传输效率低等问题,为实现小口径武器系统的无线能量与信息的同步、快速、高效传输,基于电磁耦合谐振理论,提出了一种三线圈磁耦合谐振自适应能量传输系统。利用磁耦合谐振互感模型,对能量传输系统三线圈拓扑电路进行了分析,并讨论了整个系统的传输功率、传输效率与线圈谐振频率、耦合系数之间的相互关系。基于锁相环优化控制理论,提出了传输系统自适应谐振最大功率控制策略,对储能电容接收功率和充电时间进行了优化。静态实验结果表明,利用上述理论设计的三线圈磁耦合谐振能量传输系统,性能可满足耦合距离20mm、相对运动速度2.5m/s及铁磁环境下能量的传输,这种新颖的传输系统可为新一代武器系统的信息交联设计提供一定的理论和技术支持。

关键词：磁耦合谐振信息交联频率跟踪无线能量与信息同步传输锁相环

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基于DSP的导航计算机数据通信设计研究

弹箭与制导学报 2004年第1期24卷 82-84页

作者：黄胜肖汉张宗麟空军工程大学工程学院陕西西安710038

文中对导航计算机的信息交联进行了深入研究,并在TMS320VC5402DSP系统平台上,提出了中断通信方式、HPI通信方式和I/O端口通信方式三种通信方案,分别用以解决导航计算机串行码、模拟量和一次性指令的数据通信问题。

关键词：导航计算机数据通信信息交联 DSP HPI

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机载红外搜索跟踪系统仿真测试平台设计

电光与控制 2019年第8期26卷 101-105,110页

作者：李洁孙科峰西安航空学院能源与建筑学院西安710077 西安应用光学研究所西安710065

针对机载IRST系统具有大视场、高空间分辨率、高扫描速度的3项技术指标特点,设计了一种单元化结构的新型IRST仿真测试平台,解决了传统仿真系统无法同时满足该3项技术指标要求的难题。仿真测试平台由仿真中心、激励器、仿真器和显控终端... 详细信息

针对机载IRST系统具有大视场、高空间分辨率、高扫描速度的3项技术指标特点,设计了一种单元化结构的新型IRST仿真测试平台,解决了传统仿真系统无法同时满足该3项技术指标要求的难题。仿真测试平台由仿真中心、激励器、仿真器和显控终端共4个单元构成,具有5种工作方式。激励器采用基于时间序列的面阵场景发生方法,将大视场、高分辨率的仿真场景分割成序列化小视场、标准分辨率的面阵场景;采用光纤网络将面阵场景的视频信号和时序信息同时发送到仿真器,仿真器根据工作方式采用不同的处理方法对视频信号进行处理。测试结果表明,仿真测试平台能够仿真真实机载IRST系统的综合性能、工作方式和接口方式,现已经应用于航电任务软件的联试和航电系统的性能测试。

关键词：红外搜索跟踪仿真测试平台激励器仿真器信息交联测试验证