摘要：为了解决天问一号高分辨率相机拍摄时高输出图像数据率与火地间数据传输速率带宽低的问题,设计了一套以NAND Flash为存储介质,以FPGA为控制核心的图像存储电子学系统。设计对NAND Flash同时使用并行处理和4级流水技术,满足了相机图像高数据率存储要求。为了保证图像存储系统的可靠性,针对NAND Flash存在坏块的问题,对文件存储系统进行存储区划分并建立了坏块替换机制;同时,为了避免Nand Flash原始误码率和空间单粒子辐射效应的影响,提出了12×4 bit Hamming校验策略,并将校验码分割与图像数据进行存储;试验结果表明,设计的图像存储电子学系统,单通道最高实时图像存储数据率达到1 276 Mbps,实现了图像数据的可靠存储,可对12×4 bit单元的图像数据实现1 bit纠错,满足载荷任务的研制需求。

摘要：天问一号执行的任务属于深空探测任务,其上高分辨率相机主控单元工作时间较长,为了提高主控FPGA的抗单粒子效应及可靠性,选用反熔丝FPGA进行软件系统设计。其中,主控FPGA管理的调焦单元、时间码守时校时等功能为安全关键项目。为提高软件的健壮性,主控FPGA根据调焦机构的光机结构,设计基于加减速曲线的二细分控制方法,在满足调焦速度的前提下,避开机构共振频率,实现步进电机驱动调焦机构平稳的运转;同时,天问一号环绕器在环火段位置时,高分相机需要执行拍摄任务,拍摄指令为延时指令,对时间有较高要求,在此基础上主控FPGA设计时间码守时校时功能,确保高分相机在任务段精确执行拍摄任务。实验结果表明:调焦机构速度爬升时间为112.2 ms;时间守时的精度为1.25 s。实现了调焦单元的平稳运行和可靠的守时系统。

摘要：经皮脊髓刺激(tSCS)是一种调节人类脊髓功能的十分前途的无创性治疗方案。由于tSCS对下肢运动神经元兴奋性和皮质脊髓通路的影响尚不清楚,本文采用微控制器C8051F020和模拟电路设计了一种经皮脊髓刺激器,以助研究tSCS治疗患者的机理。本文使用Boost斩波电路获得高电压,MOSFET设计直流-交流逆变电路,通过微控制器产生的脉宽调制(PWM)控制MOSFET的通断,通过液晶显示屏和按键进行人机交互,最终实现频率、电压和宽度可调的刺激脉冲。测试结果表明,该刺激器的恒压性能良好,能够准确输出目标脉冲波形。该经皮脊髓刺激器将为进一步的实验和临床研究提供一个很好的工具。

摘要：对空间相机用编码器开展了不同剂量率下的电离总剂量辐照试验研究,通过增加电离辐照的总剂量,并且在0、5、10、15、20krad(Si)辐照点下对编码器工作电流、静态码值、电机带动的正转码值以及电机带动的反转码值进行测量,来研究不同电离总剂量辐照对编码器工作效果的影响。试验结果表明,随着电离总剂量辐照的增加直到20krad(Si),编码器的工作电流、静态码值、正转码值以及反转码值等均正常,也证明了该编码器可以在20krad(Si)的总剂量辐照条件下正常工作。