水下航行器中多通道采编存储器的研制

发布时间：2017-06-25 23:00

  本文关键词：水下航行器中多通道采编存储器的研制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本课题来源于某湖态航行系统，为了采集、记录飞行器在飞行过程中的多路模拟信号及数字信号，并在飞行结束后进行数据的回收和分析，研究设计了一种采编存储器。采编存储器由接口调理卡、采编控制卡、电源卡及存储器四部分组成，数据总采样率为921.6ksps，采用10位模数转换芯片，1.5‰的采样精度，最大的数据存储容量为4GByte。 本文调研了国内外数据采编存储器的研究现状和发展趋势，依据采编存储器的技术指标要求，充分考虑装置的实际应用需求，，确定了可行性的设计方案，对方案作了详细介绍，并对硬件电路设计和硬件逻辑设计的重点和难点进行了研究和阐述。温度信号调理电路部分主要提高了该电路的抗干扰性及精度；采编存储器涉及的关键技术为信号调理电路与模拟开关切换电路间容性负载隔离设计及减小通道间串扰的方法及措施；逻辑设计主要针对182路模拟量采样设计、422数字量的接收与反馈及通过使用组合逻辑的方式来提高控制命令传输的可靠性等技术进行了详细的理论分析和实践设计。由于设计的采编存储器应用于湖态航行系统，因此在结构上主要针对水密性及可靠性设计作了相关研究和阐述。 文中最后通过对采编存储器的性能进行测试，并对测试数据进行分析和计算，验证该采编存储器完全符合设计的性能指标，且具有高精度、容量大、集成度高、低功耗、可靠性高、操作简单等优点。
【关键词】：抗干扰性 容性负载隔离 串扰 组合逻辑 水密性
【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】：TP333
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 引言10-13
• 1.1 课题来源和性质10
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势10-12
• 1.3 本文的研究内容及安排12-13
• 2 采编存储器方案设计13-18
• 2.1 采编存储器系统组成13
• 2.2 采编存储器组成及工作原理设计13-16
• 2.2.1 接口卡原理设计13-14
• 2.2.2 采编控制卡原理设计14-15
• 2.2.3 电源卡原理设计15
• 2.2.4 存储器方案设计15-16
• 2.3 采编存储器工作时序16-17
• 2.4 本章小结17-18
• 3 关键硬件设计18-43
• 3.1 温度信号调理电路18-23
• 3.1.1 温度传感器热响应时间缩短方案18
• 3.1.2 温度信号调理电路抗干扰性及精度的提高18-23
• 3.1.2.1 温度信号调理电路抗干扰性设计18-22
• 3.1.2.2 温度信号调理电路精度的提高22-23
• 3.2 接口卡关键电路设计23
• 3.3 采编控制卡关键电路设计23-37
• 3.3.1 信号调理电路与模拟开关切换电路间容性负载隔离设计23-27
• 3.3.2 LVDS 高速数据下传硬件电路设计27-29
• 3.3.3 控制信号的高可靠性设计29-31
• 3.3.4 减小通道间串扰的方法及措施31-35
• 3.3.5 RS422 数字量通信电路设计35-36
• 3.3.6 接口短路保护设计36-37
• 3.4 供配电方案设计37-41
• 3.4.1 地面供电37
• 3.4.2 弹上供电37-38
• 3.4.3 地面供电转弹上供电38-40
• 3.4.4 充电40-41
• 3.5 存储器41-42
• 3.5.1 接口电路设计41
• 3.5.2 双备份设计41-42
• 3.5.3 “只读”设计42
• 3.6 本章小结42-43
• 4 采编存储器逻辑设计43-61
• 4.1 采编控制卡逻辑设计43-57
• 4.1.1 182 路模拟量采样设计43-44
• 4.1.2 422 数字量的接收与反馈44-45
• 4.1.3 组合逻辑45-46
• 4.1.4 缓/中速信号均匀采样设计46-49
• 4.1.5 控制信号的高可靠性传输49-52
• 4.1.5.1 消抖逻辑设计49-51
• 4.1.5.2 关键信号逻辑门设计51-52
• 4.1.6 读采转换52-53
• 4.1.7 读采转换时间零点逻辑设计53-54
• 4.1.8 LVDS 数据下传逻辑设计54-56
• 4.1.9 缓存设计56-57
• 4.2 存储器逻辑设计57-60
• 4.2.1 存储器边擦边写工作方式可行性论证57-60
• 4.2.2 存储器的 fifo 缓存大小设计60
• 4.3 本章小结60-61
• 5 采编存储器结构设计61-66
• 5.1 结构整体抗拉强度及螺栓切应力的计算61-62
• 5.2 重要器件散热设计62-64
• 5.2.1 DC-DC 散热设计62-63
• 5.2.2 二极管散热设计63-64
• 5.3 抗冲击设计64
• 5.4 水密性设计64-65
• 5.5 电池及存储器的安装位置设计65
• 5.6 本章小结65-66
• 6 采编存储器性能测试及分析66-69
• 6.1 地面单元测试模式66
• 6.2 弹上单元测试模式66-67
• 6.3 飞行试验模式67
• 6.4 回收读数模式67-68
• 6.5 测试结果68-69
• 7 总结与展望69-70
• 7.1 工作总结69
• 7.2 工作展望69-70
• 参考文献70-73
• 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果73-74
• 致谢74-75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1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

  本文关键词：水下航行器中多通道采编存储器的研制，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：483819