基于FPGA和无线通信的炮口冲击波测试系统设计与实现

由于炮口冲击波超压测试现场环境比较恶劣,为了提高存储测试系统的可靠性和灵活性,给出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和无线通信的炮口冲击波测试系统的设计与实施方案。测试系统的激波管动态校准结果表明,系统符合国军标对炮口冲击波超压测试的基本要求。该系统在多次靶场实爆试验中进行了测试试验,都成功捕获到炮口冲击波超压曲线。试验结果表明所设计的炮口冲击波测试系统具有体积小,微功耗,灵活性高,测试效率高等优点,在炮口冲击波测试中具有良好的应用前景。     

基于FPGA的数字量变换器测试系统设计

针对数字量变换器性能参数的测试工作,以FPGA为控制核心,开展数字量变换器测试系统的设计和研究,并给出系统各模块的具体设计方法;系统通过USB实现与计算机的通信,能够产生计算机字信号及相应移位脉冲信号、勤务信号和128路指令信号,并能接收经过数字量变换器变化后的计算机数码和指令数码信号;测试系统能够完成对数字量变换器各项性能指标的测试,实验表明,测试系统精度及可靠性高、实时性好,已经成功应用于某遥测系统中。     

基于单片机及FPGA的时统测试系统设计与实现

针对目前时统设备的广泛应用而缺少专用测试设备的问题,研制出基于单片机及FPGA的时统测试系统。时统测试系统使用AT89C52单片机程序完成控制与通讯功能,使用Cyclone II的EP2C5Q208I8N FPGA完成时统信号的精确产生与测量,实现了对被测时统设备输入功能的测试及输出脉冲频率的精确测量。该测试系统结构小巧、测试通道多,能够灵活方便地对多台时统设备进行功能性能测试。该系统运行准确、稳定、可靠。     

基于FPGA和有限状态机的守时系统设计

通过对现阶段守时系统实际应用情况和技术特点的分析,提出了一种新的守时系统设计方案,设计了一个基于FPGA和有限状态机的守时系统;采用恒温晶振组成本地时钟,与GPS/北斗时钟源共同作为系统的输入信号,利用FPGA设计守时系统的基本电路和有限状态机,并对调频调相部分和外部D/A转换电路进行控制,实现本地时钟与时钟源完全同频同相输出,从而快速获得高精度的时间基准,并能在GPS/北斗失锁后对时钟源信号进行保持,实现通信系统的时间同步。     

基于FPGA的MEMS陀螺仪SAR150实时数据采集系统设计

针对传统MEMS陀螺仪输出信息为模拟量且易受干扰、噪声较大的问题,结合SAR150陀螺仪可以直接输出数字信号的特点,提出了一种新型的数字陀螺仪实时数据采集系统;该系统以FPGA为主控制器,通过SPI接口完成对MEMS陀螺仪SAR150的控制与数据的传输,实现了对陀螺仪输出信号的采集、实时传输及存储;通过将所研制的数据采集系统应用于SAR150陀螺仪测量角速率实验,并对测得数据进行误差分析,实验结果表明:数据采集系统采集输出的角速率值与理论值的绝对误差标准差均小于0.2°/s;且该系统的可靠性高、实时性好,为后续的陀螺仪测试及标定奠定了基础,有一定的工程应用价值。     

基于黑盒的FPGA功能测试

本文运用黑盒测试的基本理论，提出了FPGA逻辑设计的测试模型，分析了FPGA逻辑设计的基本方法和步骤．最后结合一个实际项目说明了FPGA逻辑设计的测试验证过程。     

基于DSP的存储测试系统设计

针对武器动态测试中的数据参数进行研究,设计了基于TMS320F2812 DSP的数据采集与处理系统.在深入了解信号特征的基础上,结合当今数据压缩发展的前沿技术,设计、改进得到一种可应用于实际情况、能够满足实际需求的LZW和游程混合压缩算法.对数据压缩效果进行了测试,试验证明采用该算法能实时、高效地对AD采集到的数据进行压缩.     

基于FPGA的推进剂药柱应变测试装置研究

固体火箭发动机工作于发射过载状态下,位于燃烧室内的推进剂药柱因承受惯性力作用产生一定的形变。为测试推进剂药柱在发射过载状态下的轴向应变响应特性,针对发动机装药结构、材质的特殊性,研制了一种基于FPGA的推进剂药柱大应变存储测试装置,解决了该环境下传统应变电测系统应用于装药应变检测过程中呈现出的数据捕获率低、非线性误差大等问题。装置采用FPGA芯片搭建主控模块,集信号调理、触发采集、存储等功能于一体,可安装于发动机内进行发射过载试验,实时完成装药应变响应信息的快速采集与存储。试验后回收装置,通过上位机提取测试数据,处理和再现装药应变时间历程曲线。     

基于FPGA的嵌入式系统设计

在对现有的IRL实现方案进行分析的基础上,提出了一种新的解决方案——基于FPGA设备驱动的解决方案。该方案使用处理器控制方式结合嵌入式实时操作系统实现了通过互联网进行远程配置的功能,并且具有体系结构简单、跨平台、配置过程灵活快速、硬件成本较低等特点。     

基于以太网的高精度测试系统设计

针对数字量变换器高精度的测试任务,以FPGA为核心,设计了高精度的数字量变换器测试系统。该系统通过以太网接口芯片W5300与计算机通信,能够输出单帧具有128个波道的高精度同步信号,产生20路频率和脉冲个数均可调的脉冲信号、指令信号以及接收PCM码数据。本系统结构简单、可靠性强、精度高,可以有效地完成对数字量变换器的各项功能测试。     

MEMS加速度计的GPS终端的低功耗系统设计

锂电池供电的便携式GPS定位终端,其待机时间是影响产品实际应用的一个主要因素。采用MEMS加速度计作为运动检测开关,在后台辨别目标体的动静状态,决定系统CPU工作的工作状态,合理配置GPS、GSM各模块的工作模式,优化整个的节电工作状态,可延长终端待机时长。     

基于MEMS加速度计的车用自动呼救系统

提出设计一种使车祸伤员得到及时准确救助的自动呼救系统,它能够自动识别车祸并向Web GIS监控中心发送事故信息.该系统的车载终端利用高抗冲击性的三轴MEMS加速度计,通过三向加速度合成算法和倾角测量对车辆的行驶状态进行监测,能在GPS盲区下进行车辆精确定位.车载终端一旦检测出车祸及类型,会由ARM自动触发求救,也可手动按钮求救.经模型车实验表明,系统能有效避免由于路面干扰引起的误报,并准确检测出碰撞和侧翻两种类型的车祸而实现自动呼救.     

MEMS加速度计的六位置测试法

主要介绍了MEMS加速度计的六位置测试法,根据MEMS加速度计输出数学模型详细推导了如何得到MEMS加速度计的输出数学模型中的刻度因数、零偏以及安装误差,并在得到其标定系数后将其封装在C函数中进行了验证实验.通过实验数据分析可知,MEMS加速度计的六位置测试法原理简单、易于实现,且精度较高.这种标定法所得到的MEMS加速度计输出能够比较准确地反映其输出,而且MEMS加速度计的线性度有所改善.     

差分式MEMS面内加速度计设计

设计了一种新型差分式大量程MEMS加速度计,实现了面内大过载信号的测试。首先利用MATLAB软件结合理论原理,设计了具体的结构参数,利用ANSYS有限元分析软件验证了结构设计的合理性。将本差分式MEMS面内加速度计结构用于集成三轴传感器,3个敏感质量块可以分别感应3个方向的加速度而不会相互影响,可以有效解决传感器体积大以及轴间交叉干扰的难题。     

基于MEMS三轴加速度计的跌倒检测电路的设计

随着社会老龄化进程的不断发展,老年人口所占比重也逐年增加,而老年人的生理特点造成了他们这一人群的特殊行为特征易跌倒.为了解决跌倒监测、报警求助和步态加速度数据等问题,本文在分析比较国内外跌倒检测及相关技术的基础上,考虑了系统的实用性等因素,设计了一个跌倒检测的实时监测系统,它采用MEMS三轴加速度传感器ADXL345进行加速度数据采集,中央处理器TMS320F2812进行数据分析,并设计报警器来完成监测系统的搭建.实验结果表明该系统在老人跌倒时能够监测并进行报警,为及时进行救援赢得了宝贵的时间.     

基于多位置的MEMS加速度计快速自标定

针对MEMS加速度计输出信息受自身误差项(如零偏、标度因数、非正交误差等)干扰而影响器件自身测量精度的问题,提出一种不依赖转台设备的快速24位置标定方法.在分析MEMS加速度计输出特性基础上建立MEMS加速度计输出误差模型,设计并展开连续转停标定,利用重力特征实现加速度计误差修正.基于器件零偏、标度因数、非正交误差9个...     

基于温度补偿倾角传感器的双轴稳定平台设计

针对高精度舰载光瞄设备隔离扰动及高稳定跟踪精度视轴的要求,研究一种基于反方向运动抵消舰艇摇摆运动的双轴机械稳定平台。采用MEMS传感器实现倾角测量,采用直流电机实现平台稳定。通过实验方法,测出MEMS传感器的温度特性,再采用分段线性插值补偿模式,在-40^+100℃范围内提高传感器的精度。采用无超调控制技术实现直流电机快速响应和平稳运动。利用改变电枢电压的方法,可以实现对电机堵转转矩的控制,从而实现带负载的角度位置控制。实验结果表明,双轴稳定平台的最大角加速度为57°/s^2,稳定平台指向复示精度达到0.1°。     

基于MEMS加速度传感器的飞行器倾角测量系统设计

根据MEMS加速度传感器的工作原理和特点,研究了一种基于MEMS三轴加速度传感器和C8051F352单片机的飞行器倾角测量系统的实现方法;介绍了倾角的测量原理及整体框架,重点阐述了系统的硬件电路设计和软件设计;该系统体积小、功耗低且可靠性高,可用于各类飞行器的倾角指示和测量。     

基于MEMS传感器的斜度测量系统设计

本文首先对系统设计中关键芯片MEMS双轴加速度传感器ADXL202E作了简介,然后详细的阐述了它在斜度测量中的应用,给出了斜度测量仪的设计方法.     

基于有限元法的MEMS加速度计热应力分析

残余应力对MEMS器件的力学性能、可靠性和寿命都有较大的影响.基于MEMS电容式加速度计,采用热结构耦合场分析方法,对热应力的影响进行了仿真分析,并和实验结果进行比较.结果表明热应力不是影响器件性能的主要因素,而仿真模型中未考虑到的一些物理因素和工艺误差则可能是主要因素.针对课题组加速度计的制备过程从工艺的角度提出了相应的改进措施,为加速度计温度补偿模型的完善以及改版设计提供参考.