SRAM型FPGA中轨应用可靠性分析

SRAM型FPGA在空间应用面临严重的单粒子效应问题,已有的研究大多集中在GEO和LEO轨道。由于中轨卫星的星上大容量信号处理需求日益增长,迫切需要寻求在容量、寿命与可靠性、成本之间折衷的有效解决方案,SRAM型FPGA能否满足中轨应用的可靠性需求成为关键问题。本文基于1/2恒星日回归轨道的中轨应用场景,选取了四款Xilinx FPGA,在日常辐射环境与太阳质子事件相结合的情况下进行了FPGA的可靠性分析,给出了三模冗余与定期刷新容错手段的选取策略,并讨论了对抗太阳质子事件的可行方案。结果表明,即使在最恶劣的辐射环境下,采用三模冗余结合周期刷新的加固手段,商业级FPGA也可达到同宇航级FPGA相当的可靠性水平。     

基于FPGA的北斗卫星导航信号发生器设计

设计了一种基于FPGA的北斗B1频点信号发生器,通过MATLAB对北斗B1频点的C/A码、D码及其被扩频后经过QPSK调制的卫星模拟信号分别进行了仿真,使用Verilog HDL描述了信号发生器,并使用ISE对设计进行综合实现,使用Modelsim对信号发生器内的模块进行仿真.实验结果验证了设计的正确性和可行性,为信号发生器的最终实现提供了强有力的支撑.     

STK软件在卫星导航原理课程教学中的应用

将STK软件成功地应用于卫星导航原理的课程教学中,不仅可以很好地引导和帮助学生理解和接受卫星导航原理课程教学中的基础知识,而且可以激发学生的学习热情,锻炼学生自主学习信息科技的能力,收到了很好的教学效果,达到了素质教育的目的。本文介绍了STK软件的功能及教学中应用的方法和效果。     

一款抗单粒子瞬态加固的偏置电路

通过增加一个NMOP、PMOS和一个电阻组成的单粒子瞬态抑制电路,设计了一种新的抗单粒子瞬态加固的偏置电路,该偏置电路具有较高抗单粒子瞬态能力.为了证实其抗单粒子能力,基于SIMC 130 nm CMOS工艺设计了传统的及提出的抗单粒子瞬态两种结构的偏置电路.仿真结果表明,对于提出的加固偏置电路,由单粒子引起的瞬态电压和电流的变化幅值分别减小了约80.6%和81.2%;同时增加的单粒子瞬态抑制电路在正常工作状态下不消耗额外功耗,且所占用的芯片面积小,也没有引入额外的单粒子敏感结点.      

非理想注入电子在平面型波荡器中的运动与辐射

对于平面型波荡器取一维近似,忽略光场对于电子运动的影响,给出了非理想注入相对论性电子在平面型波荡器中的运动方程,进而基于电磁辐射的一般理论基于Lénard-Wicherd势,导出了相应的电磁辐射的角度、频谱分布的表达式.     

压电陶瓷微位移驱动器在FY-3卫星G型辐射制冷器上的应用

压电陶瓷微位移驱动器是利用逆压电效应来实现电控位移并产生驱动力的一种新型微位移器件。FY-3气象卫星有效载荷中分辨率光谱成像仪（MERSI）采用大冷量G型辐射制冷器冷却碲镉汞（HgCdTe）红外探测器,即长波红外和短波红外线列探测器,分别安装在辐射制冷器二级和一级上。在对G型辐射制冷器的后光路校核过程中,根据传递函数（MTF）值确定其相对于红外探测器组件的最终位置。压电陶瓷微位移驱动器作为真空和低温下红外透镜组件的驱动工具。     

非理想注入电子在螺旋型波荡器中的运动与辐射

对于螺旋型波荡器磁场取一维近似,并忽略光场对于电子运动的影响,给出了非理想注入相对论性电子在螺旋型波荡器中的运动方程,进而按照电磁辐射的一般理论基于Liénard-Wiechert势,导出了相应的电磁辐射的角度、频谱分布的表达式.     

基于项目教学模式在设计型实验课程中的应用

将项目教学理解为一种整体性的教学策略,在实验教学中的应用.在教学过程中以项目为主线提出项目教学模式的基本过程选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流、活动评价,充分发挥学生的学习主观能动性和创造性,让学生真正的学会学习、学会思考、学会解决问题的能力,在完成项目的过程中,不断提高技能.     

单液滴在射流场中的形变及破碎实验研究

在射流场中对自由上升单液滴的形变和破碎过程进行了研究。采用高速摄像技术拍摄记录液滴的初始形状、上升速度、进入射流场后的形变破碎等现象,运用粒子图像测速(PIV)技术研究了射流场的流场情况。通过改变液滴初始粒径大小、入射位置、射流速度等参数考察了在不同射流速度下液滴在流场中的形变破碎过程。结果表明,液滴在进入射流场后会发生3个尺度的形变过程,随后会发生从生成子液滴数为两个至多个不等的二元破碎至多元破碎现象;液滴一次破碎位置随流场剪切力而变化,主体破碎区域为射流场的中间部分;液滴在射流场中生成的子液滴数量会随入射流量、入射位置和母液滴粒径的改变发生变化。     

机构创新设计在型面联接中应用研究

在确保满足机械可靠性等性能要求前提下,为了改善机械制造工艺,降低制造成本,基于机构创新设计理论的研究基础和实际工程意义,研究了型面联接结构并开展了实际应用,针对洗衣机执行部分原来的花键联接结构,通过结构对比设计以及机械可靠性和制造成本分析,将原来的结构改进为方形型面联接,提高了所改进产品的市场竞争力.     

卫星导航接收机中载波和码NCO的研究与实现

载波和码数控振荡器（NCO）是卫星导航接收机中的重要组成部分.论述了卫星导航接收机中载波和码NCO的组成、工作原理和作用,根据工程实现的要求确定了基本参数和基本结构,NCO相位累加器的位数N为32,利用verilog HDL语言在Quartus II 9.1中具体实现了载波和码NCO的设计,利用ModelSim6.3g完成了载波和码NCO的仿真,并在现场可编程逻辑器件（FPGA）中进行了下载实现.设计的载波和码NCO已应用于某具体接收机中,通过仿真和接收机测试,验证了设计的载波和码NCO性能满足卫星导航接收机的要求.     

太阳风暴对卫星导航系统的影响分析

太阳风暴是一种常见的空间灾害天气现象,对人类的航天活动有着巨大的影响.面对可能发生的2012超强太阳风暴,基于卫星导航系统发展现状、关键设备工作机理、系统技术体制,本文对空间段、地面段和用户段可能遭受的影响作了全面分析.太阳风暴发生期间,卫星导航系统空间段设施、系统运行控制、系统服务性能可能遭受灾难性影响,必须提前制定相应的措施进行防护.     

基于改进SIFT算法的局域盲人图像导航方法研究

针对现行导航系统无法在小范围内导航的缺点,提出了一种基于景象匹配的适合于残障人士在局域内行走的图像导航系统。预先对具体的特定区域进行图像采集、处理,建立基准图像库,然后对具体行走中所采集的实时图像进行预处理,得到实时图像库。并采用基于SIFT特征的快速景象匹配算法对实时图与基准图进行匹配。最后对不同光照、不同拍摄角度的旋转变化、缩放变化获得的图像进行特征点匹配。实验结果表明,算法的性能可以满足景象匹配导航系统高性能匹配的要求。     

超声辅助微细电解制备微细圆柱体电极基础试验

分析了超声因素在微细电解制备微细圆柱体电极工艺中的作用机理,在自行研制的数字化微细电解加工系统上,以超声辅助微细电解的技术手段,利用初始直径400／μm的钨丝进行了微细圆柱体电极的制备试验．试验中重点分析了超声频率、加工电压、电极浸入深度等工艺因素对电极制备质量和制备效率的影响．试验结果表明,超声因素的介入可有效改善微细圆柱体电极制备的成型精度,且其制备效率可提高24．4％～41．2％．     

基于Gardner位定时同步算法的实验教学设计

介绍了基于Gardner位定时同步算法设计与开发的电子综合设计项目,旨在通过数字下变频以及QPSK调制解调的基本原理,利用Gardner算法进行数字通信系统的位同步设计,以解决接收端解调时产生的位同步问题。该设计通过Matlab对算法进行仿真验证,并最终在FPGA上实现。实践表明,该项目能有效提高本科学生的实践能力,达到电子综合设计的教学要求。     

基于DEM的广东省平均气温空间插值Ⅰ——研究方法

以广东省为研究区域．利用地理信息系统软件ArcGIS9．3,分别运用样条函数法、反距离权重法、普通克里格法对广东省及周边的60个气象站点2003—20｜2年的月平均气温进行空间插值,并根据气温垂直变化规律利用数字高程模型对插值结果进行了修正．采用平均绝对误差和均方根误差对插值结果进行精度评估。试图探索最适合广东省气温空间插值的方法．并通过引入数字高程模型提高插值精度。     

基于多普勒速度声纳的水下航行器导航方法

提出由多普勒速度声纳、姿态测量组件和陀螺罗经组成导航系统,研究了速度解算和误差分析方法,给出了导航卡尔曼滤波算法．实船航行试验结果证明了导航方法的有效性.     

FPGA在步进电机细分驱动控制系统中的应用

以单片机SST89E554RC和FPGA为步进电机细分驱动系统的硬件核心,实现了两台步进电机的64细分控制。系统采用FPGA控制的PWM细分驱动技术,由FPGA产生阶梯脉冲形成阶梯形电压信号以控制步进电机每相绕组在各时刻的电压,从而实现步进电机转角的任意细分控制。     

基于CAN总线在卫星飞轮系统中通讯的设计

以CAN总线,设计了卫星飞轮系统中的一种新型的通讯方式,构成DSP与FPGA间的数据交换通道.其采用短帧结构,使传输时间短,受干扰率低,实时可靠地实现DSP对伺服电机的控制.