大规模高速背板的信号完整性设计与仿真

本文首先从联合战术无线电系统的规模分析了设计大规模高速背板的必性,同时从信号完整性方面分析了高速背板设计中所面临的问题,包括反射、串扰、损耗与衰减、电源完整性等几个方面的机理及对PCB设计造成的不良影响,并针对这几个信号完整性问题给出了相应的PCB设计准则。其次,针对一款基于串行RapidlO高速总线的背板系统从PCB设计的层叠设计、布线设计、过孔设计等方面给出具体分析与设计方案。最后,通过Sigrity公司的PowerSI仿真软件、Synopsys公司的Hspice仿真软件和Quantum公司的QSI仿真软件进行信号完整性仿真和Ansofl公司的Siwave5．0仿真软件进行电源完整性仿真,通过仿真分析对PCB信号完整性进行验证与设计优化。     

合理运用SI技术快速收敛高速数字电路设计

随着数字电路集成度和工作频率的不断提高,信号完整性(Signal Integrity, SI)问题在产品研制过程中越来越突出。以惯导系统中的某导航计算机为例,针对故障信号回路,使用仿真软件对其SDRAM时钟信号进行信号完整性仿真,并进行优化设计。通过对比优化前和优化后的仿真与测量结果,验证了由于端接参数不匹配造成SDRAM时钟信号的非单调性畸变问题。仿真与测量结果表明,在产品研制流程中加入信号完整性仿真环节有利于设计快速收敛,提前规避风险,缩短研发周期,降低设计成本,提高电路产品的可靠性和电磁兼容性。     

信号完整性分析技术

随着微电子技术和计算机技术的不断发展,信号完整性分析的应用已经成为解决高速系统设计的唯一有效途径。本文概要地介绍了信号完整性(SI)的定义及解决的主要问题;基于信号完整性分析的PCB设计;信号完整性分析模型和信号完整性仿真工具。     

基于虚拟仪器技术的直升机航电信号仿真系统设计

本文针对航空电子系统地面联试时,有些设备不能按时交付或需要做修改不在试验现场,需要对其他系统进行测试的问题,设计了一套信号仿真系统,该系统运用虚拟仪器技术增强了可操作性。文中介绍了系统的软硬件组成,并举例介绍了仿真程序的开发过程。     

高速电路PCB设计与仿真

在某测试系统核心板PCB设计中,基于IBIS模型,利用Cadence软件对SDRAM和主CPU间的高速信号进行信号完整性仿真,依靠仿真结果指导PCB设计,对关键网络的走线长度以及拓扑结构等做预先设计,有助于提高系统性能、减小失败风险和缩短开发周期。     

高速数字设计及其在卫星定位接收机中的应用

高灵敏度卫星定位接收机的迅速发展是未来定位导航产业的必然趋势。本文主要介绍高灵敏度卫星导航接收机的组成和设计概要。分析了数字电路设计中常遇到的信号完整性问题。着重对高速数字系统定义和传输线阻抗进行了理论分析,运用Cadence公司的ALLEGROPCBSIGXL软件给出了层叠等的设置方法和一些重要信号的分析仿真。将高速数字设计的理论分析与实际应用相结合,在卫星定位接收机主板设计中得到了验证。     

民用飞机飞控系统传感器信号表决设计

电传飞控系统(Fly By Wire,简称FBW)通过传感器余度配置,提高了信号可用性和完整性。介绍了几类常见的传感器余度配置方案及其表决逻辑,设计了三余度传感器表决架构,对其中比较器、计数器进行了详细描述。最后通过一个仿真算例验证了表决器设计的正确性。对于国内民机传感器余度配置和表决管理具有指导意义。     

基于CPLD的多路脉冲序列信号检测器设计

用VHDL语言在CPLD器件上实现了一种多路脉冲序列信号检测器,能够用七段数码管实时显示各路已检测出序列信号数目,电路各摸块用VHDL语言来描述。文章介绍了仿真信号的形成原理和电路设计方法,并给出了部分电路和仿真波形。整个多路脉冲序列信号检测器设计在一块CPLD芯片上,与其他方法设计的序列信号检测器相比,具有体积小、可靠性高、功牦低的特点。由于采用模块化的设计,对功能的修改和增加只要修改VHDL源程序,而不必更改硬件电路,从而实现数字系统硬件的软件化。     

可扩展的推进系统仿真平台:部分Ⅱ-可扩展的框架结构

基于java的面向对象建模, 建立了可扩展的推进系统仿真平台-EPSP.EPSP提供了一个灵活的仿真环境, 可以定义、修改和仿真基于组件的推进系统模型.EPSP具有友好的图形化界面, 可以方便地修改推进系统各部件的参数, 用户可以进行定制和扩展, 以增加新功能或者适应所需的仿真行为.本文分别介绍了EPSP的可视化框架和连接服务框架, 并且研究了计算框架的设计思想.文中给出了某双轴涡扇发动机动态仿真的算例, 结果表明, EPSP是进行扩展灵活的推进系统仿真计算的有力工具.      

一种基于FPGA的海杂波产生器设计

海杂波是反舰导弹末制导雷达回波的主要背景噪声,在末制导雷达模拟器的设计中,海杂波产生器是一个重要组成部分。在研究海杂波噪声概率分布密度的基础上,给出了一种基于FPGA技术的海杂波产生器的设计方案,并利用Altera公司的cyclone II系列芯片和QuartusII开发软件对设计进行了仿真验证。采用FPGA技术可以方便地对设计方案、海杂波的分布形式、数据量大小进行修改。仿真结果表明,该设计能够产生符合要求的海杂波信号,并且具有结构简单、集成度高、易于修改等特点。     

惯性辅助的北斗导航故障自适应方法研究

北斗导航系统完好性是指北斗导航系统不能用于导航服务或导航精度超出给定范围时,具备及时发现故障并通知用户的能力.针对北斗导航完好性检测问题,为改善北斗导航定位系统的精度、连续性、完好性和可用性,研究了基于惯性辅助的北斗导航故障检测方法,设计了北斗导航系统的量测修正与故障检测实现方案,构建了基于新息正交性的自适应滤波北斗/SINS紧组合导航架构,根据滑动窗口内新息动态变化特性修正系统量测噪声方差,在北斗导航信号受到较大干扰、发生异常的情况下,对品质较差的卫星测量信号进行识别,并对检测超出一定阈值的突变卫星信号实现故障隔离,从而提高系统适应能力,增强北斗/SINS紧组合导航系统容错性.构建了北斗/SINS组合导航系统仿真验证模型,结果表明,基于惯性辅助的北斗导航方法能够有效检测出卫星信号故障,提高了系统的适应性和定位精度.     

航空发动机电子控制系统的小型化SIP技术

针对电子装备小型化的需求,开展了对航空发动机电子控制系统的系统级封装(SIP)技术研究.以一个航空发动机电子控制系统设计为例,采用芯片堆叠结构,将多个裸芯片管脚用键合线引至电路衬底上的连接点,辅以印制板电路,构成完整的电路系统.通过设计优化和信号完整性仿真分析来控制信号质量,试验验证了在保证电路板信号质量的情况下,采用SIP技术,面积缩小约80%,质量减少约70%.研究显示系统级封装技术是未来航空电子控制系统小型化、高可靠的发展方向之一.      

GNSS双频导航信号用户完好性监测机制研究

用户完好性监测指标通常被用于衡量导航信息的可信度,针对单个卫星导航系统用户完好性监测指标过高、可用性较差的问题,提出一种全球导航卫星系统(GNSS)多系统双频信号联合完好性监测机制,该监测机制使用一定完好性风险分配值下的保护门限作为联合观测下的监测指标;另外,为了确保各种监测假设下的用户完好性,分别讨论了无故障及一颗卫星故障假设下的伪距观测误差获取、保护门限计算以及完好性风险指标分配等问题。仿真结果表明该用户监测机制可有效降低保护门限、提高可用性,在用于I类精密进近时全球大部分区域用户的可用性水平大于95%。     

支持对称多处理器结构的操作系统设计

在提高系统性能方面,SMP结构计算机已经成为现代计算机技术发展的潮流和趋势,因此急需构建能协调多处理器并发活动并维护系统一致性的SMP操作系统来替代原有的单处理器操作系统.从SMP操作系统所需要达到的目标出发,对设计满足SMP结构操作系统中的各方面问题进行了讨论,主要对操作系统结构,多处理器的引导和操作系统初始化,多进程的并行调度、多处理器中断的管理,以及程序和数据的可重入性等方面进行了详细的讨论.     

空中加油伸缩管装置控制系统研究

论述了空中加油伸缩管控制系统的基本组成和工作原理,提出了控制系统设计中需要考虑的一些关键问题,进行了两种控制模态的控制律初步设计,并给出了关键技术问题的解决措施,最后进行了理论分析和仿真验证。仿真验证结果表明,所设计的控制系统正确、有效,可为我国发展硬式空中加油机提供参考。     

基于DPS控制的双向全桥直流变换器的建模

为方便双向全桥直流变换器的稳定性分析以及闭环控制器的设计,利用广义状态空间平均法对工作在双重移相控制方式下的双向全桥直流变换器进行了建模研究,得到了系统的大信号模型,通过线性化处理,得到系统小信号模型,并根据小信号模型进行了控制器设计。利用Matlab仿真验证所建立模型的准确性以及闭环系统的稳定性,仿真结果表明,小信号模型能准确跟随系统输出,且闭环系统符合GJB 181B要求。     

基于信号完整性的PCB设计一般规则

随着在计算机、通信系统、视频系统和网络系统中开发的时钟频率和数据速率越来越高,信号完整性正变得愈发重要。在当前的高工作频率下,影响信号上升时间、脉宽、定时、抖动或噪声的任何事物都会影响整个系统的可靠性。本文概要地介绍了基于信号完整性分析的PCB设计一般规则。