当前位置:主页 > 科技论文 > 航空航天论文 >

基于FPGA的时间测量电路的研究

发布时间:2018-10-14 21:00
【摘要】:时间测量电路是X射线脉冲星导航的重要组成部分,通过采集到的X射线脉冲作为触发信号获取此时刻的时间,该时间精度达到1ns,范围达到99年。具有高精度、宽范围的特点。本文的时间测量电路是采用基于FPG A的全硬件设计模式,采用粗时间和细时间相结合的方式进行设计的。粗时间利用格雷码计数器进行年、月、日、时、分、秒的设计。细时间采用Xilinx公司提供的IODELAY原语进行主频以下时间的设计。最后达到项目要求的精度1ns的时间测量电路并通过USB芯片CY7C68013A把时间测量电路时间数据传送到上位机进行历元叠加脉冲轮廓还原。本文的时间测量电路是基于中国科学院西安光机所的X射线脉冲星导航的合作项目,最后的测试阶段均在西安光机所完成。时间测量电路是X射线脉冲星导航后端电路的重要部分,前端电路由西安光机所研发。现阶段的所有研究全是基于地面模拟系统上进行的。整个X射线脉冲星导航地面模拟系统包括:X射线信号发生器、真空系统、MCP探测器、前端整形放大电路、时间测量电路和USB传输。其中时间测量电路与USB的传输是本文的研究内容。论文采用一体化X射线脉冲星地面模拟系统进行测试,通过USB把测试结果传输到上位机进行脉冲轮廓还原。还原后的脉冲轮廓与在NASA下载的该脉冲星轮廓相似度达到95.38%,到达项目的要求。但是以这种方法进行的脉州星导航实时性较差,并不方便于真实太空中的导航。根据实时性的要求基于Linux系统的脉冲星导航成为下一阶段的主要研究对象,这样可以把整个时间测量电路和后续脉冲还原都集成于Linux系统之中,便于实时的处理时间测量电路数据完成精准的导航工作。在最后一章论文介绍了ZedBoard开发板,说明了其工作步骤及可能出现的问题及解决方法,并移植了Linux系统到ZedBoard开发板完成了ARM和FPGA的协调工作。为后续工作的展开起到了铺垫的作用。
[Abstract]:Time measurement circuit is an important part of X-ray pulsar navigation. The time of this time is obtained by using the collected X-ray pulse as trigger signal. The time precision reaches 1ns and the range reaches 1999. It has the characteristics of high precision and wide range. In this paper, the time measurement circuit is designed by using the whole hardware design mode based on FPG A and the combination of coarse time and fine time. Gross time using Graycode counter for year, month, day, hour, minute, second design. The IODELAY primitive provided by Xilinx Company is used to design the time below the main frequency. Finally, the time measurement circuit of 1ns is achieved, and the time data of the time measurement circuit is transmitted to the host computer by USB chip CY7C68013A to restore the superposition pulse profile of epoch. The time measurement circuit in this paper is based on the cooperative project of X-ray pulsar navigation of Xi'an Optical Machine Institute of Chinese Academy of Sciences. Time measurement circuit is an important part of X-ray pulsar navigation back-end circuit, the front-end circuit is developed by Xi'an Optical Machine. At this stage, all the research is based on the ground simulation system. The whole X-ray pulsar navigation ground simulation system includes: X-ray signal generator, vacuum system, MCP detector, front-end shaping amplifier circuit, time measurement circuit and USB transmission. The transmission of time measurement circuit and USB is the research content of this paper. In this paper, an integrated X-ray pulsar ground simulation system is used to carry out the test, and the test results are transmitted to the upper computer by USB to restore the pulse profile. The similarity between the restored pulse profile and the pulsar profile downloaded in NASA is 95.38, which meets the requirements of the project. But this method is not convenient for real-space navigation because of its poor real-time performance. According to the real-time requirement, pulsar navigation based on Linux system becomes the main research object in the next stage, so the whole time measurement circuit and the subsequent pulse restore can be integrated into the Linux system. Convenient for real-time processing of time measurement circuit data to complete accurate navigation work. In the last chapter, the ZedBoard development board is introduced, its working steps, possible problems and solutions are explained, and the coordination between ARM and FPGA is accomplished by transplanting the Linux system to the ZedBoard development board. For the development of the follow-up work played a role in paving the way.
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:V448.2

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 金文光,童勤业;混沌测量电路的改进[J];浙江大学学报(理学版);2001年06期

2 金文光,曾以成;单驱动混沌测量电路[J];浙江大学学报(理学版);2002年06期

3 张黎军,王颖,张浔;一种实用的电感式位移传感器测量电路[J];自动化仪表;1996年04期

4 黄自如;;库仑定碳仪测量电路的原理和整定[J];武钢技术;1984年01期

5 杨明欣,马尚昌,詹艳军;柔性智能型测量电路[J];中国仪器仪表;2002年06期

6 黄文平;;基于伏安法测量电阻、测量电路的讨论[J];新课程学习(中);2011年04期

7 严福兴;;极微弱光电流测量电路的设计[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2006年11期

8 吴白云;一种简单的低频脉冲周期测量电路[J];计量与测试技术;1998年01期

9 黎鹏飞;李伟宁;尹章俊;;两种速度测量电路的原理及应用[J];船电技术;2006年02期

10 孙逊;张仁杰;;有效气压测量电路的研制[J];电气自动化;2009年02期

相关会议论文 前4条

1 王斌球;顾虎生;姜彦;;部份弹流的测量电路及其参数选择[A];摩擦学第四届全国学术交流会论文集(第二册)[C];1987年

2 王永兰;杨建省;萧贵玲;;DCV准智能测量电路设计[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年

3 雷武虎;刘松秋;叶卫国;韩慧;李鹏宇;;一种高精度大范围时间测量电路的实现[A];第11届全国计算机在现代科学技术领域应用学术会议论文集[C];2003年

4 赵平平;盛华义;代洪亮;赵豫斌;;用于时间测量电路的程控延迟产生器[A];第十二届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2004年

相关重要报纸文章 前3条

1 湖南 黄勇 编译;一款简易的温度测量电路[N];电子报;2012年

2 西安 沈友;简易的频率测量电路[N];电子报;2010年

3 湖北 李昌录 编译;光敏电阻型光耦的启动与恢复时间测量电路[N];电子报;2013年

相关硕士学位论文 前7条

1 唐海峰;基于FPGA的时间测量电路的研究[D];昆明理工大学;2016年

2 黄,

本文编号:2271629


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/2271629.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户bf32c***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com