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基于航空记录仪的信号处理电路设计

基于航空记录仪的信号处理电路设计

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作者：时鹏胜西北大学

学位级别：硕士

航空记录仪作为记录飞机飞行状态参数的专用机载设备,能够为飞机的日常安全维护、事故原因判定提供全面、客观的数据。信号处理电路是航空记录仪内部进行数据处理和传输的关键,它对保障航空记录仪的正常工作,进而提高航空飞行的安全水... 详细信息

航空记录仪作为记录飞机飞行状态参数的专用机载设备,能够为飞机的日常安全维护、事故原因判定提供全面、客观的数据。信号处理电路是航空记录仪内部进行数据处理和传输的关键,它对保障航空记录仪的正常工作,进而提高航空飞行的安全水平都具有重要的意义。本文以地面验证航空记录仪电气特性为背景,提出了一种简便、灵活、低成本的信号处理电路设计理念。首先,根据电路设计要求,综合考虑其性能、成本及实现周期等因素给出了基于航空记录仪的信号处理电路的总体设计方案,并通过方案论证确定了硬件电路主要器件的选型。然后详细论述了系统电路的硬件及软件设计过程。硬件电路以AVR单片机为核心,实现对其前端采集电路、通道选择电路、信号放大电路、A/D转换电路、串行通信电路、ARINC429数据收发电路、CPLD最小系统电路以及电源电路等功能电路的电路图和PCB设计;应用软件设计主要是完成单片机控制软件、地址译码软件以及上位机界面的设计,其中,单片机控制软件用于控制整个电路实现信号采集、处理及传输过程,地址译码软件用于实现CPLD对外围设备的选通逻辑的管理,上位机界面则用于在PC机上实时查看数据处理过程。最后对系统电路进行了调试和测试,并归纳总结了系统调试中遇到的问题及相应的解决措施。测试结果显示,该信号处理电路的设计达到预期的目标要求。本文设计的信号处理电路具有成本低、抗干扰能力强、易升级的优点,能够为地面验证航空记录仪电气特性提供很好的支持。

关键词：航空记录仪信号采集 PCB设计软件设计

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