基于FPGA的机载多格式图像转换电路设计

为应对机载系统中图像信息类型日益复杂的需求,设计实现了一种基于FPGA的机载多格式图像转换电路。图像格式转换的传统处理方式大多为通过软件进行处理,这种处理方式不仅处理速度较慢,且资源占用较多,直接影响了系统的功耗、体积。Camlink接口标准作为解决视频图像传输的瓶颈而发展起来的通信接口技术,在现在机载系统中具有广泛的应用。文中结合机载应用需求,提出了一种基于Camlink接口的机载格式图像转换电路的设计结构,并分别阐述了Camlink接口图像采集、图像格式识别、图像转换处理、RGB向YUV的图像格式转化的电路设计。经仿真验证,设计满足应用需求。     

基于DSP+FPGA的仪表着陆机载接收机检测仪

基于DSP+FPGA结构开发一种仪表着陆机载接收机检测仪,用于解决传统检测设备存在的携带不便、效率低、成本高的问题。以DSP+FPGA结构为核心配合外围信号合成、接口转换、模拟信号采样和人机交互等电路组成了仪表着陆机载接收机检测仪的电路系统。解决了仪表着陆地面台站信号模拟、基于FPGA的ARINC429协议转换和基于DSP的检测策略设计与数据分析等问题。结果表明,该检测仪能够实现对仪表着陆机载接收机的检测,使用灵活方便。     

三相电信号采集电路设计

本文设计了一种三相电信号采集电路,可以实现三相电压/电流的六路同步采样。A/D转换芯片采用的是ADI公司产的A/D7656芯片。以锁相环HEF4046和CD4060构成采样的倍频信号作为A/D转换的控制信号,可以实现每周波动态等间距信号采集。本电路的输出接口电压可以根据需要调整为3.3V或者5V,直接与DSP或MCU相连。     

一种基于微分法的峰值检测电路

提出了一种基于微分法的峰值检测电路,它包含微分电路、双沿触发比较器和采样保持电路。微分电路对输入信号进行微分变换,双沿触发比较器比较微分变换结果与参考电压,得到采样保持控制信号,以控制采样保持电路的正常工作,实现峰值检测功能。该检测电路具有高频率、高精度的特点,工作频率达到200~500 MHz,峰值检测误差小于5%。该检测电路适用于高速A/D转换器、D/A转换器和具有复杂参数的采集系统等领域。     

基于光纤传感的智能信息信号光谱采集系统

为了解决传统光谱采集系统存在的采集速度慢,采集结果信噪比和采集精度低的问题,设计了基于光纤传感的智能信息信号光谱采集系统。通过光纤电路将光纤传感器、光信号发射与接收装置、A/D转换设备以及存储器连接在一起,实现电路元件之间的有机集成,能为光谱采集软件设计提供硬件支持。软件设计中利用程序驱动模拟信号采样,获得初始采集信号。利用MAX120芯片实现初始光谱信号的A/D转换,同时通过数据变换过滤与信号光谱分辨率提高两个步骤实现智能信息信号的预处理过程。最后将采集处理完成的信号光谱以图像的方式存储或输出。测试结果表明:相对于传统光谱采集系统,系统的光谱采集时间更短,平均仅为3.244 s,信噪比和采集精度更高。     

基于ADS6122和FPGA的多通道信号采集系统的设计

针对超声成像系统的信号采集要求,介绍了一种基于FPGA的多通道数据采集和传输系统的设计与实现。采用ADS6122,实现了12 bit、单通道最高采样频率达65 MHz的A/D转换电路。该系统采用FPGA进行逻辑控制,实现了高频信号单通道采集,低频信号多通道同时采集的数据采集系统。系统测试结果表明:当单通道模拟信号输入频率不超过7 MHz时,得到的采样速度和采样精度都能满足超声信号采集的高要求。该系统还可以作为相关多通道信号采集系统设计的参考。     

一种高精度多通道数据采集存储电路的设计

为满足多路多种类信号高精度采样的需求,设计了一种基于FPGA的高精度多通道数据采集存储电路.设计采用新型的高精度Δ-∑模数转换器(Δ-ΣADC)对模拟信号进行采样转换,并给出了电路的硬件设计和控制逻辑设计.具体介绍了抗混叠滤波电路的设计,并详细分析了影响Δ-ΣADC采集精度的因素;设计采用FPGA作为主控芯片,实现对整体电路的逻辑控制.测试结果表明,设计实现了对16路模拟信号的高精度采集存储,满足实际需求.     

基于V/F变换器实现快速A/D转换的探讨

探讨了V/F变换器组成的A/D转换电路中,采用定时器对周期信号采样精度出现偏差的问题,提出一种改进的V/F变换器组成的A/D转换电路,该电路采用前置信号调理电路,使得输入量的信号变化趋势与V/F变换器输出信号周期的变化趋势一致.在经过光耦器件耦合后,利用C8051Fxxx单片机可编程计数器阵列PCA,实现了多路A/D转换.实验表明,该方式采集精度高,速度快.在要求现场隔离的工况情况下,该电路有很好的应用场合.     

工程采样系统的分数阶傅里叶域分析与改进

采样和重构是信号处理的基本问题。已有的分数阶傅里叶域采样理论是对理想的采样系统进行分析的,工程中的A/D和D/A转换是基于采样保持电路实现的,该文在分数阶傅里叶域对采样保持系统进行分析,提出一个可行的工程采样和重构模型,该模型仅需在传统采样保持系统上增加两级乘法器就可实现。所得结果进一步完善了分数阶傅里叶域采样定理,为分数阶傅里叶域采样定理的实用化提供了理论基础。     

视频成像测井光缆传输系统井上电路设计

文章描述了一种基于FPGA实现的井上电路.该电路基于光缆传输机制,采用光模块完成光电转换,在FPGA内实现高速串行数据的数据恢复和曼彻斯特解码等处理,经视频模块处理后,完成对井下视频信息的恢复.其中,高速串行数据的数据恢复采用了过采样的处理方法.该电路结构简单、可靠性较高,与井下电路配合使用,可实现井下视频信号的可靠采集.     

容差分析在舵机反馈采样控制电路中的应用

基于空空导弹对精确控制的要求,以及电路容差分析2种方法的基本原理,结合某空空导弹舵机反馈采样控制电路,提出了基于Saber软件进行电路容差分析方案。采用Saber软件研究电路参数偏差的容差仿真分析方法 ,具体分析了电位器±10%的精度是制约舵反馈电路容差能力的重要因素,并提出提高电路可靠性设计措施。     

减小航空电源中输入电流谐波的方法

单相升压型PFC变换器由于其高功率因数、高效率在工业中得到了广泛的应用。但是在航空电网频率360Hz-800Hz时,输入电流过零畸变很严重,各次电流谐波含量很难满足航空系统提出的RTCA DO-160D标准。因此,传统的PFC控制系统设计并不能满足航空电源的要求。文中介绍了几种不同的控制方法和一种拓扑结构来改善输入电流过零畸变,并给出了它们的实现电路和方法,指出了各自的优缺点。通过比较这三种方法,得出电流相位超前补偿技术在工程应用中是最适合的方法,并且基于控制芯片UCC3817,设计制作了一台实验样机,实验结果证明了该方法的可行性。     

一种全国产化方案冷或门电路设计与实现

随着机载二次电源系统设计的不断更新和发展,机载用电设备对供电电源的要求不断提高,供电电源冗余备份成为一项基本要求,同时近年来全国产器件电路设计方案已经成为机载二次电源系统设计的必然趋势。针对以上两方面需求,提出了一种基于全国产化器件的冷或门电路设计方案,用于机载电源冗余备份电路设计,提高机载供电电源的可靠性。仿真与实验测试结果验证了方案的有效性和可行性。     

Nonlinear Current Control of Single-Phase PFC Converters

A set of new nonlinear current control methods are presented for single-phase power factor corrected ac-dc converters. These control methods combine input current feedforward with partial feedback based on the switch current to achieve sinusoidal input current and unity input power factor. They overcome the limitations of conventional linear (average) current control in terms of control bandwidth and sensitivity to noise, resulting in high-performance input current control which can meet the most stringent harmonic current limits required by variable-frequency airborne power systems. The control methods are also ideally suited for integrated mixed-signal implementation, requiring an analog current controller which is very simple, much less sensitive to noise than conventional linear feedback control, and independent of converter and control design parameters; and a digital controller which operates with a sampling frequency much lower than the switching frequency. Detailed development of the control methods is presented along with their stability analysis and circuit implementation. A prototype converter and its operation are also presented to validate the analysis and to demonstrate the performance of the control methods.     

某机载雷达发射机的设计

现代雷达对于发射机体积、重量、可靠性、可维护性和效率方面都有了非常严格的要求。为了适应这样的要求,介绍了某机载雷达发射机的设计方法,重点讨论了高压电源、发射机调制器以及检控电路的设计原则,将高效率的软开关高压电源和大脉宽高重复频率的调制器应用于发射机的设计中,有效地提高了雷达发射机的整体效率,并减小了发射机的体积、重量。通过系统设计提高了电真空雷达发射机的工作可靠性。并针对如何解决体积小、重量轻情况下的电磁兼容问题,低气压条件下的高压绝缘与散热矛盾作了较详细说明。这一设计方法已经成功地运用于某机载雷达发射机的工程设计当中,并且取得了很好的应用效果。     

Node sampling technique to speed up probability-based powerestimation methods

A new technique, node sampling, is proposed, to speed up probability-based power estimation methods. This technique samples and processes only a small portion of the total nodes to estimate the power consumption of a circuit. It is different from previous speed-up techniques for probability-based methods which reduce the processing time for each node, and is also different from the sampling techniques for simulation-based methods which sample input vector sequences. The experimental results demonstrate the validity of the proposed method     

功率电路电流检测方法及其应用

在功率电路设计中，经常涉及电流检测的问题。结合不同电路的设计特点，介绍了三种常用电流检测方法、检测传感器的物理实现及相关电路设计的特点，并对不同检测方法的优缺点进行了比较。     

基于CPLD的功率输出自测试及保护技术研究

机载供电系统中存在大量的功率接触器和继电器,在驱动这些装置时,如果电路中的瞬态电流过大,将损坏机载计算机本身及后级控制电路.本文设计并实现了一种基于CPLD的功率输出自测试及短路保护技术,由硬件分立元器件和可编程逻辑器件代替DSP处理器,无需软件参与,完全由硬件实现功率驱动和过流保护,使其具有非常高的可靠性和安全性,性能大大优于传统控制开关.     

半导体激光器驱动电路的光功率控制的研究

介绍了数字控制式半导体激光器驱动电路的设计，包括温度控制系统和光功率控制系统。该系统以单片机为核心，结合外围电路，以数字控制技术代替以往的模拟电路，易于控制，精度高。对光功率控制系统也以单片机为核心，配合外围的功率采样电路和电流驱动电路．同时使用PD控制算法，控制电源电流，从而控制激光器光功率输出。在PD参数整定时，采用了工程实验法多次实验调试确定参数。建立数学模型，从而实现软件控制。为了提高控制的精度，把功率范围分为9段，对每一段都整定了一组参数，从而将光功率误差控制在0．02W内。所设计的驱动电路精度高，实时性好，达到了设计要求。     

AFDX网络设备电磁兼容设计方法分析

AFDX网络是当前国际公认的运输机主流机载网络。AFDX作为航电主干网络,连接诸多AFDX网络设备,因此,这些机载设备的电磁兼容问题则显得尤为重要。文章针对AFDX网络设备的电磁兼容问题,从实际工程经验出发,针对AFDX网络设备,分析了时钟电路、接口电路、机械结构及外围电缆的电磁兼容影响,提出了实际的设计方法和典型的应用实例。