基于DSP+FPGA的激光半主动导弹飞控软件设计

为满足弹载飞控软件实时性、可靠性的要求,设计了基于DSP+FPGA硬件结构的某型号激光半主动导弹飞控软件,其中TMS320C6713 DSP作为主处理器,FPGA作为协处理器,两者进行高度并行数据处理。飞控软件包括测试模式和正常工作模式,测试模式完成弹上设备的测试和维护,正常模式完成导弹的发射和控制。本着高内聚、低耦合原则,对飞控软件采用模块化设计方法,给出了模块组成、模块功能以及模块间的关系。最后给出了飞控软件半实物仿真试验结果及改进方向。     

LabVIEW FPGA模块在飞控计算机测试系统中的应用

飞控计算机是战术飞行武器控制系统的核心。针对其接收发送数字信号的不同时序要求,利用LabVIEW FPGA模块生成飞控计算机测试系统中的测试激励信号,同时接收其数字输出响应,完成测试。详细介绍了LabVIEW FPGA模块的硬件接口设计与软件设计,实践表明应用LabVIEW FPGA模块能缩短系统开发周期,系统可靠性高,工作稳定,满足设计要求。     

基于DSP FPGA的弹载计算机设计

针对现代弹载计算机硬件系统的发展趋势,结合某型反坦克导弹的实际应用需求,采用以DSP作为处理器实现控制系统的核心算法,以FPGA实现外围接口扩展的方案,设计出了一套基于DSP+FPGA的微小型导弹载计算机;文章对该弹载飞控计算机的结构、硬件、软件等方面内容作了详细的介绍,并给出了软件流程图,介绍了软件各模块的详细功能;设计的基于DSP+FPGA的方案,充分利用了两种处理器的特长,实现了实时处理能力,并且具有小型化的特点,其总功率只有2.2 W,可满足导弹的需要。     

模型直升机双核飞控系统设计与仿真验证

设计了一种以FPGA和DSP为硬件核心的模型直升机飞行控制系统,以飞控计算机为研究重点,介绍了其硬件结构和软件设计。为验证飞控系统功能上的可靠性,编写了相应的软件,完成了基于数控转台的地面测试实验。在数控转台和地面站两种环境下分别实时测量三轴姿态角,对所得数据的分析表明设计的飞控系统工作正常,数据通路正确,为模型直升机飞控的开发奠定基础。     

基于FPGA和DSP的嵌入式导航计算机的设计

针对工程实践对导航计算机实时高精度解算的需求,设计一种基于FPGA和DSP架构的嵌入式导航计算机,FPGA作为核心控制器,完成数据采集整合、系统时序控制、导航参数存储与上传等功能,DSP作为协同处理器,完成导航参数的实时高精度解算和数据回传功能;详述系统硬件结构设计、主要时序逻辑控制以及姿态解算算法,并通过跑车实验对系统工作性能进行测试;实验表明该系统能够实时的高精度解算载体姿态参数;系统体积小、功耗低、灵活性好.     

高实时性的无人机飞控软件测试系统设计

机载计算机作为无人机系统的控制核心,在设计过程中对其进行性能监测及功能验证是保证其正常工作的基本途径;运行于机载计算机内的飞控软件已成为无人机飞控系统设计中最重要的因素之一,采用Labview和RTX搭配的建模方式,模拟无人机机载计算机的真实硬件环境,在Windows操作系统下构建一套高实时性的测试系统方案,完成对机载计算机飞控软件的实时监测评估和性能测试;经实际测试,该系统能够实现对无人机飞控软件的实时监测和测试,实时性带来的实时误差不超过1％.     

飞控计算机仿真测试板的设计和同步通讯的实现

对飞控计算机接口分组件测试进行了研究，利用成熟的高速POI总线技术和DSP技术，借助功能强大的DriverStudio WDM驱动开发工具，实现基于POI总线的飞控计算机仿真测试板的设计和同步通讯，探讨了复杂周期性测试中的时序同步难题。该设计性能较同类设计有较大改进，具有较好的参考价值。     

基于MOS管的箭载时序控制器设计与实现

针对新一代运载火箭对箭载关键电子产品智能化、小型化、通用化的要求,设计了一种基于MOS管的时序控制器;介绍了硬件及软件设计方案,在硬件电路设计中采用了安全性设计措施;阐述了时序控制器在不同状态下,通过自定义高速串行总线接收飞控计算机指令,控制火工品引爆、电磁阀通断,以及实现电磁阀的节能使用;在测试及飞行过程中,可以进行时序状态的回采测试,通过串行总线反馈给飞控计算机进行健康管理;在回路阻值测试中,能够确保火工品在绝对安全环境下,进行火工品回路的电阻值测试;该时序控制器参加了单机的环境试验、系统综合试验及运载火箭的飞行试验,时序回采参数满足火箭飞行时序的要求,产品工作正常,确保了运载火箭飞行试验的圆满成功。     

一种嵌入式飞控计算机产品验收系统设计

针对飞控计算机的产品功能验证需求,提出了飞控计算机产品验收测试系统的开发思路,设计实现了飞控计算机产品验收系统的软件,包括飞控计算机验收测试软件和飞控计算机测试平台软件.通过与仿真测试平台的交联,实现了对飞控计算机的计算机内部资源和软、硬件外部接口的自动测试,对产品检验等工作具有辅助作用.     

基于DSP+FPGA架构的在线棉结检测装置

为了在梳棉机上实现在线检测监控棉网中的棉结杂质,提出了一种基于DSP+FPGA架构的硬件图像处理在线检测装置,取代传统的PC-Base检测模式;采用符合梳棉机机械结构的光源设计和控制接口,完成对现场的实时监控;利用DSP的扩展能力实现网络数据传输。介绍了该装置的检测原理、光源系统设计、DSP+FPGA处理架构、PLC接口以及终端设计,该系统可应用于高速运动的棉网监控及其它高速运动物体的实时监控,在检测技术与自动化装置研究领域具有重要的实用意义和广泛的应用前景。     

基于TMS320C6415的飞控计算机接口模块设计

文中以DSP TMS320C6415为核心处理器,设计并实现了飞控计算机接口模块。该模块采用JTAG接口进行DSP芯片内部测试,扩展了存储器,使用FPGA芯片对模块内的资源进行逻辑控制,可以满足飞控计算机中的模拟量处理、离散量处理以及RS422串行接口通讯。飞控计算机接口模块被应用于多个项目中,实践证明,该模块能够正确、快速地实现其接口信号处理功能。文中不仅对接口模块硬件资源选择、工作原理的关键问题进行了评述,而且对DSP的软件流程和工作方式进行了描述。     

新一代ARINC429总线监听模块设计技术

在飞行试验中,机载ARINC429总线往往包含重要的试飞数据,采集ARINC429总线是试飞测试系统中重要的一环。以往的ARINC429总线采集技术,一般采用分离元器件构成,造成电路体积大、功耗大,可靠性降低。在新一代网络化采集器创新性预研背景下,提出了一种基于DSP和FPGA架构的通用设计方案,FPGA进行总线协议解析,DSP进行数据的筛选,充分发挥出FPGA的并行优势和DSP的灵活特性。同时,设计了数据采样和传递机制,并在实际工程中得到应用。     

基于DSP和FPGA的组合导航系统设计

为满足组合导航系统数据计算量大、实时性高,对系统微型化、高精度的要求,设计了基于TI浮点数字信号处理器TMS320C6713B和CycloneⅡ系列EP2C20Q240C8 FPGA的组合导航系统.DSP处理速度快.浮点数据处理能力强,主要完成导航数据处理任务;FPGA控制能力强,设计灵活,用作主控制器.详述了系统的硬件组成和工作原理,DSP与FPGA之间的数据交换通过双端口RAM实现.试验结果表明,该系统完全满足组合导航系统的要求.     

有源电力滤波器全数字控制器

有源电力滤波器(APF)控制器是APF的关键部分,决定了APF的性能指标和补偿效果。提出一种新的多环控制策略和控制器结构,控制器由4个控制环组成,分别实现谐波抑制和无功补偿控制、抑制电网与有源滤波器高频振荡、有源滤波器的直流母线电压控制。设计了一种基于数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)芯片的全数字控制器,详细阐述了控制器的硬件电路及软件设计。实验结果表明,该装置滤波和无功补偿效果较好,而且这种控制器的实时性和精度比较高。     

基于FPGA的液晶控制器设计

以FPGA芯片EP1C6Q240C8为数字载体,利用VHDL语言,在Quartus环境中设计图形液晶控制器,实验表明,本设计完全满足对液晶模块的控制要求,并成功应用于数字存储示波表中,该设计还具有不需增加硬件资源、控制灵活可靠等特点;文中重点介绍了液晶控制器中控制模块的设计方法。     

基于FPGA与DSP的发动机参数采集系统设计

介绍可编程逻辑器件（FPGA）与数字信号处理器（DSP）在航空发动机参数采集系统中的应用研究。文章以EP4CE115F23I7可编程逻辑器件与TMS320VC5416数字信号处理器为核心设计、开发发动机参数采集系统。采用模块化设计,根据电路功能将发动机参数采集系统硬件分解为AD信号采集模块、通讯模块、离散量控制模块、数据处理模块以及参数记录模块。FPGA软件方面采用应用广泛的VERILOG语言,DSP软件采用C语言与汇编语言混合编程。并将发动机参数采集系统成功应用于某型直升机,效果良好。     

基于电感式位移传感器的调焦机构设计

调焦机构是大型光电跟踪设备和变焦距镜头的重要组成部分,调焦精度直接影响整个跟踪控制系统的性能.目前调焦机构大多采用光栅尺作为位移的采集和反馈单元来实现系统的闭环控制,其主要缺陷是体积大、温度适应性差,不能满足对温度要求高的工作环境.设计了一种由电感式直线位移传感器、DSP & FPGA调焦控制板卡、步进电机以及电动平移台组成的宽温调焦机构.详细介绍了系统整体架构、各个单元的硬件实现以及软件操作流程,系统性能参数分析和调焦实验结果表明设计能够满足要求.     

基于DSP和DDS技术的静电悬浮/恒速控制系统设计

针对ESG静电悬浮(支承)和电场恒速要求,采用DSP结合FPGA技术、AT89C51单片机结合DDS技术,设计并研制了静电支承/恒速数字控制系统硬件和软件.半物理仿真实验表明,系统设计方案可行,功能可靠,能够达到设计要求.     

基于 FPGA 的深度可分离卷积加速器研究

设计了一种基于FPGA的低功耗深度可分离卷积加速核;根据PW卷积和DW卷积计算中的共性,采用一种固定乘法阵列通过改变特征和权重输入数据流的方式实现两种卷积的计算结构,最大化DSP的利用率;针对8位非对称量化中符号位可能会溢出的问题,采用符号位单独处理的方法重新封装了双乘法器结构;通过层内7级流水结构保证每个周期数据处理的并行度;在Zynq UltraScale+系列FPGA上成功部署了加速结构;经实验测试,提出的加速结构在提高网络推理速度的同时降低了片上资源的依赖度和整体功耗,原生MobilenetV2在所提FPGA加速器上的平均吞吐率高达130.6GOPS且整体功耗只有4.1w,满足实时边缘计算的要求;相比其他硬件平台,能效比有明显提升;与FPGA上的同类型加速器相比,在性能密度（GOPS/LUT）、功率效率（GOPS/W）和DSP效率（GOPS/DSP）上均有优势。