基于FPGA的小型化太阳敏感器图像采集与处理方法

介绍一种适用于小型化太阳敏感器图像数据采集及处理系统的实现方法.系统设计使用了抗辐射加固COMS APS图像传感器芯片和现场可编程门阵列(FPGA),利用FPGA实现了对图像传感器芯片的控制和对图像数据的检测、采集、缓冲、预处理以及传输,同时协调系统各部分的工作.最后,给出了这种小型化太阳敏感器的标定结果,试验结果表明各项指标可以基本达到国际航天同类产品设计水平.     

基于FPGA的星载步进电机控制电路设计

针对航天设备在轨运行时间长、不易更换的特点,提出了一种力矩宽且范围可调的步进电机控制电路设计。该电路原理样机以Xilinx公司的XC3S400pq-208型FPGA为核心控制芯片,以LMD18200为步进电机驱动芯片。在对电路总体设计进行介绍的基础上,重点阐述了航天过程中步进电机阻力矩增加的问题,以及通过脉冲频率和PWM控制技术调节输出力矩的方法。试验结果表明,力矩可调范围的最大值能够使力矩裕度达到4,匹配步进电机在轨运行过程中的力矩要求。     

某型导弹的地面模拟方法研究

为了更好地在地面保障时验证飞机挂弹系统逻辑的正确性,设计了一种便携式导弹模拟系统。该系统在传统导弹模拟系统的基础上采用FPGA作为主控单元,通过制定通信协议控制离散IO模块采集飞机至导弹的控制指令以及继电器模块模拟导弹至飞机的响应信号,实现模拟真实导弹准备过程、发射前后控制指令等信号处理流程。该系统通过了在机上进行的实际验证,效果较好,能够满足地面保障使用。     

基于FPGA的模糊PID控制器的设计

本文提出了一种基于VHDL描述、FPGA实现的模糊PID控制器的设计,使用自顶向下的设计流程完成了控制器的VHDL设计,并在一个具体的FPGA芯片上实现了该控制器.由于采用了模糊自整定参数技术和增量式PID算法,本设计既降低了FPGA的资源耗费,又改善了传统PID控制器的控制性能.     

基于黑盒测试环境的交会对接软件时序分析技术及应用

航天器空间交会对接难度大,GNC软件对任务的完成起到重要作用.由于交会对接控制软件功能复杂,时序要求严格,这对软件测试提出了很高的要求.基于黑盒测试环境,利用FPGA设计方法和时序分析技术,实现了对交会对接软件重要数据运行时序的捕获和对上下行信号相位关系的跟踪,完善了故障触发和上行注入手段.该测试环境在交会对接软件研制过程中起到重要作用.     

基于FPGA的FQPSK调制的设计与实现

FQPSK是一种具有高频谱效率和高功率效率的调制方式。本文主要研究了FQPSK的调制解调原理,并在软件无线电架构的思想上,使用Verilog HDL语言进行了各个模块的设计,提出一种基于FPGA的FQPSK调制解调实现方案,给出实现的模块框图、硬件仿真结果与测试波形,其结论与计算机仿真结果相符,同时也验证了FQPSK的频谱优越性。这种FPGA实现方案具有高度集成、配置灵活等特点。     

三维磁流体动力学管道流动加减速控制数值研究

阐述了磁流体动力学(MHD)控制流场作用机理.在小磁雷诺数条件下,运用数值模拟方法,对不同外加电磁场条件下三维MHD管道流动的流场情况进行研究,得出不同磁场、电场等MHD参数作用下MHD加速器的性能.对MHD加速器的应用前景进行了展望.计算结果显示,电场取6000V/m,磁场为0.92T 情况下,流场的加速性能可达13.46%,并且可以通过减小磁场或增大电场进一步提高加速性能;在仅添加0.92T磁场条件下,速度减速可达16.35%.     

商用FPGA器件的单粒子效应模拟实验研究

描述了商用Xilinx Virtex\|II Pro器件的重离子辐射实验,以评估器件的单粒子翻转(SEU)特性并检验测试方法的有效性。针对器件不同的功能模块设计不同的实验方案,分别测试了FPGA配置信息,内嵌PowerPC处理器和RocketIO Gbit收发器的单粒子翻转截面,并对观察到的错误进行分析与分类。实验同时表明配置信息的周期刷新和三模冗余设计是减轻单粒子效应的有效方法。
     

高性能串行维特比译码器的设计

卷积纠错编码广泛应用于各种通信领域,包括无线通信、视频点播等。如何来设计高性能的维特比译码器将最终决定一个通信系统的抗误码性能和数据纠错性能。本文提出了一种实用的设计思路,在ALTERA公司的STRATIX系列FPGA上实现了超过256kbps信源速率的全串行(2,1,7)维特比译码器。