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多通道实时数据采集存储系统的设计与实现

作　者: 胡肖斌
导　师: 熊继军; 张会新
学　校: 中北大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 数据采集数据存储混合编帧可靠性
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 118次
引　用: 3次
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内容摘要

飞行试验在飞行器的研制过程中非常重要，需要经过大量的研究试验以及系统测试，直到最终定型投入生产，为了获取飞行器飞行试验过程中内部各个系统的工作状态参数以及环境数据参数，因此就需要在飞行器上安装可以记录试验过程的数据采集存储器，记录飞行试验过程中内部系统的飞行姿态、环境参数、电源参数、控制信息、图像信息等各种数据，并通过综合分析各种数据来评测飞行器的性能。针对某型号飞行器，本文以采集存储测试系统宏观设计原则和系统设计技术要求为指导，设计了数据采集存储系统，研制完成的数据采集存储系统可以实现对飞行器飞行试验过程中的各种参数进行采集、编码并存储，并且可以长时间保持数据信息，待飞行试验结束后，读取数据用于事后分析。本文具体介绍了其组成原理，分析了弹上多种参数采集存储装置设计中的所涉及的关键技术，难点问题以及优化方案，阐述了数据记录器中各部分电路的软件和硬件设计。针对多路模拟量与数字量数据要同时可靠地采集、存储的问题，系统采用可编程逻辑器件FPGA来实现整个系统的逻辑控制，从而提高了系统的灵活性、可靠性以及集成度；以FLASH为存储介质，对存储模块进行最小化设计，并在结构设计上对其进行重点防护，大大缩减了系统的体积、延长了数据的保存时间，进一步提高了系统的可靠性。本文设计的数据记录存储系统已经在飞行器的飞行试验中得到使用，通过对试验结果进行分析。表明该系统完全符合任务要求，集成度高，操作简易，具有抗高过载，耐高温等特点，达到了规定的性能指标。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-17
  1.1 课题来源、研究目的及意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-16
    1.2.1 国外研究现状  9-11
    1.2.2 国内研究现状  11-15
    1.2.3 发展趋势  15-16
  1.3 主要研究内容及章节安排  16-17
2 系统指标及设计方案  17-20
  2.1 系统综述  17-19
    2.1.1 数据记录器技术要求  17-18
    2.1.2 地面测试台技术指标  18-19
  2.2 本文系统组成  19-20
3 关键技术研究  20-30
  3.1 系统工作模式  20-21
  3.2 FPGA 主控单元技术设计  21-25
    3.2.1 内部 FIFO 设计  22-24
    3.2.2 信号的消抖  24-25
  3.3 模数混合编帧设计  25-27
  3.4 双备份存储设计  27-30
4 数据记录系统设计  30-56
  4.1 记录器组成  30
  4.2 采编模块设计  30-40
    4.2.1 采编模块硬件电路设计  31-36
    4.2.2 采编模块逻辑设计  36-38
    4.2.3 数据编帧  38-40
  4.3 数字量采集模块设计  40-41
  4.4 采集模式接口电路  41-43
  4.5 存储模块设计  43-50
    4.5.1 FLASH 无效块检测  44-46
    4.5.2 双备份数据存储硬件设计  46-48
    4.5.3 双备份存储软件设计  48-50
  4.6 供电模块设计  50-53
  4.7 存储模块结构设计  53-56
    4.7.1 外层防护结构  53-54
    4.7.2 内部防护设计  54-56
5 系统功能测试及分析  56-62
  5.1 信号标定  56-57
  5.2 记录器功能测试及结果分析  57-61
  5.3 测试总结  61-62
6 总结与展望  62-63
  6.1 全文总结  62
  6.2 课题展望  62-63
参考文献  63-66
硕士期间发表的论文及取得的研究成果  66-67
致谢  67

多通道实时数据采集存储系统的设计与实现

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