双通道视频信号采集存储设备关键技术研究

发布时间：2017-05-18 02:09

  本文关键词：双通道视频信号采集存储设备关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：信号采集存储设备作为飞行器进行飞行试验的重要组成部分，能够为飞行器的设计及优化提供必要的科学依据。通过对国内外采集存储设备发展特点的研究，结合飞行器应用需求，展开相关设计和研究工作，提出针对飞行器视频信号进行高速采集、存储的记录器设计方案，并对双通道视频信号高速采集，LVDS远距离数据传输，高速数据存储和设备可靠性设计等问题进行讨论研究。首先，为保证双通道视频信号采集的一致性提出工作时钟一分为三的硬件电路设计方案，利用静态时序分析对FPGA内异步FIFO写时钟进行约束，优化高速数据流的缓存设计。对LVDS数据传输方案进行多次验证，纠正传输逻辑可能造成的不稳定现象，保证数据的可靠传输。其次，对FLASH存储芯片的单元结构和操作方式进行阐述，验证了区地址管理方式的高效可行；通过应用流水线式的并行操作技术，在数据存储速率方面有很大改善。最后，为提高设备工作可靠性，针对电源模块的选择，采取可靠的安装方式；考虑记录器硬回收后数据的下载，设计专门的备用读数接口。建立记录器测试模型并对各功能单元进行验证，解决了LVDS数据传输失锁造成的丢数现象，并对试验采集的数据加以还原、分析。本课题研究，，为研制各类型基于FLASH数据存储的固态记录器提供了重要参考。
【关键词】：双通道 高速采集 数据存储 LVDS
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V217.2;TP333
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 引言9-15
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 课题性质及来源10
• 1.3 国内外研究及发展趋势10-13
• 1.3.1 国外研究现状11-12
• 1.3.2 国内研究现状12-13
• 1.3.3 数据记录器发展趋势13
• 1.4 本课题主要研究内容13-15
• 2 视频信号采集存储方案设计15-20
• 2.1 系统组成15-16
• 2.2 视频信号采集存储设备工作模式16-17
• 2.2.1 单元测试模式16
• 2.2.2 装入试验模式16
• 2.2.3 飞行试验模式16-17
• 2.2.4 回收读数模式17
• 2.3 视频信号采集存储设备工作状态17-18
• 2.4 采集存储方案设计18-19
• 2.5 关键技术指标19-20
• 3 接口电路设计20-32
• 3.1 高速 A/D 采集方案设计20-21
• 3.2 视频信号采集电路设计21-22
• 3.3 时钟信号接收电路设计22-23
• 3.4 长线 422 测控接口设计23-24
• 3.5 高速数据下载接口设计24-25
• 3.6 采编器记录器接口设计25-31
• 3.6.1 LVDS 传输技术原理25-26
• 3.6.2 LVDS 数据传输电路组成26-27
• 3.6.3 LVDS 数据传输电路设计27-31
• 3.7 视频记录器设计31-32
• 4 视频信号采集存储设备关键技术32-51
• 4.1 高速 A/D 采集逻辑设计32-38
• 4.1.1 采集数据编帧技术33-34
• 4.1.2 数据缓存逻辑设计34-38
• 4.2 LVDS 数据传输格式38-39
• 4.3 控制指令传输可靠性设计39-41
• 4.4 记录器高速数据存储技术41-51
• 4.4.1 FLASH 无效块检验算法42-45
• 4.4.2 FLASH 交替双平面块擦除45
• 4.4.3 FLASH 流水线操作技术45-47
• 4.4.4 FLASH 存储速率分析47-51
• 5 记录器可靠性设计51-55
• 5.1 电源模块可靠性设计51
• 5.2 LVDS 系统可靠性设计51-52
• 5.3 备用读数接口功能设计52-53
• 5.4 电路可测试性设计53-54
• 5.5 记录器机械防护结构设计54-55
• 6 调试与验证55-59
• 6.1 记录器调试55-56
• 6.2 记录器测试56-57
• 6.3 测试结果分析57-59
• 总结及展望59-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果65-67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 任勇峰,郭亚力,郭晓辉;Flash存储器的高速写入方法[J];电脑开发与应用;2001年05期

2 李春;吴世通;邓黎;;航天器空投试验用大容量数据记录器的研究[J];航天返回与遥感;2006年01期

3 王伟;;飞行数据记录器的发展[J];科技致富向导;2013年18期

4 詹辛农;21世纪航天数据存储技术展望[J];中国航天;1997年02期

  本文关键词：双通道视频信号采集存储设备关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：374932