摘要：This paper proposes the design and research on the high bandwidth linear frequency sweep signal source involved in the readout unit module of the wireless passive pressure sensor in high temperature based on the principle of mutual inductance coupling which is applied widely at present. The operating principle of the linear sweep frequency source based on the direct digital frequency synthesis （DDS） technology is introduced, and the implementation method of the hardware circuit and logic sequential control process required in our system has been realized utilizing this technology. Through the experiments under different conditions of the step value, the sweep range and other related design indicators, the influence on the extraction method of resonance frequency information, extraction accuracy, and others during the readout system of the mutual inductance coupling sensor are analyzed and studied. The design of the linear frequency sweep signal source is realized with a resonance frequency change resolution of 6 kHz, a minimum step value of 1 kHz, and a precision of frequency for 0.116 Hz within the sweep width of 1 MHz - 100MHz. Due to the use of the integrated commercial chip, the linear sweep frequency source is made small in size, high working frequency, high resolution and low step values for the readout unit modularized of a higher application value.

摘要：燃烧不稳定性问题可引起大幅的机械振动,严重影响发动机正常工作。为满足新型试验需求,针对传统燃烧室测试装置灵活性不足、可靠性差等问题,设计了一种基于FPGA和LoRa的燃烧室振动信号无线测试装置,以FPGA作为主控单元,将前端高速AD采集的振动传感器数据存入Flash,通过LoRa技术并结合以太网的高速运行,在PC端进行远程操控和数据处理。试验表明:该装置可以实现至少500 m开阔距离内待测燃烧室振动信号的可靠测试,工作稳定,实时性强。

摘要：针对无人机综合测试领域对复杂温度环境下模拟量信号输出的精度以及通道数量的需求,设计了一种宽温度范围下多通道高精度模拟量输出板卡。系统采用FPGA作为主控单元,使用分辨率为16位的D/A转换器AD5372,利用DS18B20温度传感器实时监测系统工作温度,进行模拟量输出的温度校准,最终实现在0~85℃条件下精准输出64路模拟量信号,输出范围在-10~10 V。为提高通用性和标准性,系统支持千兆以太网、LVDS、RS4223种数据通讯接口,并配备上位机软件实现人机交互。经实际工程验证,在0~85℃条件下输出的模拟量信号误差均在±0.5 mV以内,符合系统设计指标,为无人机测试领域产生多通道高质量的模拟量信号提供了成熟可靠的工程化解决方案。

摘要：数据存储器作为飞行器参数的重要记录设备,在推动远程精确打击武器的发展进程中有重要作用。由于远程武器的射程范围广,常常导致数据存储器无法快速有效地定位回收,若数据存储器被敌人获取,将会导致数据泄露,危害国家安全。基于以上研发背景,分析了各种数据销毁方式的优缺点,设计实现了一种基于火工品技术的芯片毁伤方法,用于保护数据存储器的记录数据。测试结果表明:毁伤模块能够在无解保指令下对被恶意拆除的目标芯片进行摧毁,且毁伤模块在待机情况下能够长时间工作超过120 h。满足系统的方案设计需求。

摘要：针对传统总线无法实时网络传输,新型总线时间触发以太网(TTE)兼容IP协议和IEEE802.3协议,但TT业务和BE业务需设备满足TTE协议,实际工程缺少适用性的问题,设计了一种基于FPGA的时间触发以太网数据综合系统。该数据综合系统以FPGA作为核心控制器,千兆网作为主要通信接口,在满足高速率、高宽带、高灵活的前提下,设计出数据综合模块,将多种传统总线与TTE总线良好兼容。试验结果表明:系统在同步精度高达40 ns、通信抖动仅为392 ns的前提下,数据转换收发无误码现象。同时将多种数据混合编帧,具备极高的稳定性与灵活性,为TTE网络数据服务于实际工程提供了可靠的解决方案。

摘要：时间触发以太网(TTE)是一种基于标准以太网的实时网络通信技术,采用“时钟同步”和“时间触发”来确保关键数据的通信实时性和确定性,解决了标准以太网基于“事件触发”的通信方式无法保证通信确定性这一问题,通过冗余传输和故障检测、隔离机制来提升网络的可靠性,具有大带宽、强实时性、高可靠性和兼容标准以太网的技术特点,能够满足安全关键系统的强实时通信需求,本系统应用ZYNQ芯片实现了TTE网络协议,完成了数据采集、数据传输、数据判读等功能。测试展现了TTE技术的高可靠性和时效性,并展现出本系统的兼容性和多任务工况的应用拓展性。

摘要：航空发动机测试技术在航空工业中占据重要地位,而发动机的力学状态正常与否直接决定其工作可靠性。针对航空发动机试验中面临的全新要求,为实现对前端力学参数高速有效的采集分析处理,设计了一种基于FPGA的存储测试系统,该系统运用FPGA内部程序并行处理的特点,将AD采集的前端多达63通道力学传感器数据存入大容量NAND Flash芯片,结合千兆以太网的高速运行,将采集到的数据发送到上位机进行实时处理和进一步分析。现场试验表明,该系统能实时有效地监控发动机状态,数据存储准确可靠性高,确保稳定运行。

摘要：针对当前国产光离子气体传感器因精度较小、成本较高而一直无法广泛应用的技术难点问题,提出了一种通过改进结构将射频紫外灯驱动模块和微弱电流检测模块分离的方法。基于光离子化和抗电磁干扰的机理,深入探讨了传感机制和减弱噪声的方法,设计研制电源模块、紫外灯驱动模块和微弱电流检测模块等解调电路模块。设计特殊的外壳结构,使之在屏蔽外界干扰的同时,也降低了高压交流电给微弱电流检测模块带来的噪声干扰,进而提高了传感器的测试精度。构建了整体传感器的测试与标定系统。理论与实验结果表明:该传感器线性度良好,重复性为1.8%,在室温下工作稳定,可以应用到环境测量中。同时,所设计的传感器因其体积小、灵敏度高和响应快等优点,为其使用的便捷性和测量的实时性提供了可靠的解决方案。

摘要：时间精度问题对实时控制系统中协同作业至关重要。针对分布式控制系统中各传感器节点的时钟在物理上具有分散性致使实时性差从而导致系统部分功能故障的问题,基于IEEE 1588协议,分析了时间同步实现的模型方法,制作了基于DP83640的分布式时间同步系统。该系统构建了以太网协议栈,实现了在以太网物理层的时间戳标记功能以及PTP协议帧的发送和接收的功能。试验结果表明,该系统通过软硬件双重时间戳标记,可消除在链路层、网络层、传输层上组帧的时间延时问题,实现2 nm以内的时钟同步,极大地提升时间同步的精度,可广泛应用于对时钟精度要求较高的场合。

摘要：针对航天领域遥测系统设备地面测试阶段需要模拟多种信号,以完成地面模拟试验,设计了一种基于FPGA和千兆以太网的高精度多通道模拟信号源。该信号源以FPGA作为系统的核心控制器,通过千兆以太网接收上位机传输的指令来控制信号的输出,实现了65路0~5 V、10路0~28 V、8路-15 V~0 V可调直流模拟电压输出、2路TTE网口信号输出和16路RS422数字信号输出。该信号源结构设计简单合理,配套上位机能够对直流电压信号进行幅值设定和精度补偿,能够达到输出幅值精度优于0.01%,同时能够配置数字信号的帧格式和数据内容,能够兼容HDLC、PCM等多种数字协议。实验表明,系统能够实现所需信号的高精度可靠输出,并且具备极高的兼容性,目前,该信号源已经成功应用于某数据采编存储器的地面联试实验。