發(fā)布時間：2017-09-26 14:45

  本文關鍵詞：單粒子效應對衛(wèi)星光通信中DSP影響的研究

  更多相關文章： DSP 輻射 單粒子翻轉 SRIM 锎源 截面

【摘要】：DSP(Digital Signal Processing)器件由于其具有強大的外設管理能力以及極低工作能耗,在空間光通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。但是空間環(huán)境十分惡劣,在光通信衛(wèi)星運行的軌道上充斥著大量的粒子,對DSP器件的穩(wěn)定工作構成巨大的威脅,其中單粒子效應是導致衛(wèi)星發(fā)生故障的首要原因。本論文針對DSP器件的單粒子效應展開了理論、仿真以及地面模擬實驗方面的研究。本文的主要內容有：分析了空間光通信中所處的空間環(huán)境以及器件的輻射效應。對目前DSP器件單粒子電荷收集機理的研究不是十分充分,本文基于漏斗模型并結合DSP的制作工藝建立了MOS器件的電荷收集機理,并計算出了單粒子效應的臨界能量�；赟RIM軟件對地面模擬輻射實驗中經常使用的锎源進行了仿真計算,得到了锎源的通量與能量的關系。采用锎源進行DSP處理器的單粒子效應地面模擬實驗,通過分析大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù),得到了單粒子翻轉截面、單粒子翻轉個數(shù)與芯片距锎源距離的關系、每個地址上16個存儲單元的單粒子翻轉頻率。實現(xiàn)了用Cf252源對高性能DSP單粒子效應的地面模擬實驗。通過本論文中基于锎源和SMJ320F2812數(shù)字信號處理器的地面輻射模擬實驗,可以為今后其他器件的低成本的地面模擬輻射實驗提供思路。實驗結果可以為光通信衛(wèi)星的空間單粒子效應防護提供指導。
【關鍵詞】：DSP 輻射 單粒子翻轉 SRIM 锎源 截面
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.1;V443.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題背景及研究意義8-9
• 1.2 DSP的研究進展及應用狀況9-10
• 1.2.1 DSP的研究進展狀況9-10
• 1.2.2 DSP的空間光通信應用狀況10
• 1.3 DSP單粒子效應的研究現(xiàn)狀及分析10-12
• 1.3.1 國外單粒子實驗研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 國內研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.3 國內外文獻綜述的簡析12
• 1.4 本課題將解決的間題12-13
• 1.5 本文主要研究內容13-15
• 第2章 空間輻射環(huán)境及輻射效應15-22
• 2.1 空間輻射環(huán)境15-18
• 2.1.1 地球輻射帶15-16
• 2.1.2 太陽宇宙射線16-17
• 2.1.3 銀河宇宙線17-18
• 2.2 器件的輻射效應18-20
• 2.2.1 單粒子效應18-20
• 2.2.2 總劑量效應20
• 2.2.3 電磁脈沖效應20
• 2.3 本章小結20-22
• 第3章 DSP的結構與輻射效應分析22-33
• 3.1 DSP的結構與原理22-26
• 3.1.1 DSP的CPU單元結構22-24
• 3.1.2 DSP的存儲單元24-26
• 3.2 DSP單粒子效應電荷收集機理26-29
• 3.2.1 DSP中場效應管的工作原理26-27
• 3.2.2 DSP的NMOS管的電荷收集理論分析27-29
• 3.3 DSP單粒子翻轉理論模型29-31
• 3.4 本章小結31-33
• 第4章 基于SRIM的單粒子效應仿真研究33-49
• 4.1 SRIM仿真系統(tǒng)簡介33
• 4.2 SRIM仿真參數(shù)設定33-36
• 4.2.1 SR參數(shù)設置34-35
• 4.2.2 TRIM參數(shù)設置35-36
• 4.3 SRIM仿真結果與分析36-46
• 4.3.1 SR仿真結果與分析36-37
• 4.3.2 TRIM仿真結果與分析37-46
• 4.4 DSP的輻射效果分析46-48
• 4.5 本章小結48-49
• 第5章 DSP單粒子效應實驗研究49-73
• 5.1 實驗方案49-53
• 5.1.1 實驗設備49-50
• 5.1.2 實驗輻射源50
• 5.1.3 試驗系統(tǒng)組成及要求50-51
• 5.1.4 實驗內容51-53
• 5.2 實驗結果53-70
• 5.2.1 靜態(tài)單粒子效應測試結果53-56
• 5.2.2 動態(tài)單粒子效應測試結果56-58
• 5.2.3 實驗數(shù)據(jù)處理58-64
• 5.2.4 實驗數(shù)據(jù)分析64-68
• 5.2.5 單粒子翻轉截面計算68-70
• 5.3 實驗結果與理論及仿真比對70-72
• 5.4 本章小結72-73
• 結論73-75
• 參考文獻75-79
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果79-81
• 致謝81

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1 楊世宇;曹洲;薛玉雄;;空間單粒子鎖定及防護技術研究[J];核電子學與探測技術;2007年03期

2 劉必鎏;楊平會;蔣孟虎;王雯雯;張磊;;航天器單粒子效應的防護研究[J];航天器環(huán)境工程;2010年06期

3 王長河;單粒子效應對衛(wèi)星空間運行可靠性影響[J];半導體情報;1998年01期

4 王長龍;沈石岑;張傳軍;;星載設備抗單粒子效應的設計技術初探[J];控制工程;1995年04期

5 薛玉雄;曹洲;楊世宇;;激光模擬單粒子效應試驗研究[J];航天器環(huán)境工程;2006年02期

6 P.Robinson;W.Lee;R.Aguero;S.Gabriel;黃玢;;單粒子翻轉引起的異常[J];控制工程;1995年03期

7 蔡震波;吳中祥;;SRAM HM—65642的單粒子閂鎖特性[J];航天器工程;1996年03期

8 李國政,王普,梁春湖,王燕平,葉錫生,張正選,姜景和;單粒子效應模擬實驗研究[J];原子能科學技術;1997年03期

9 康曉軍;星載微機空間抗單粒子加固設計技術研究[J];航天返回與遙感;1999年04期

10 董攀;陳莉明;范隆;岳素格;鄭宏超;王興友;;Spacewire通訊路由器單粒子功能中斷測試系統(tǒng)研究[J];微電子學與計算機;2014年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賀朝會;李永宏;楊海亮;;單粒子效應輻射模擬實驗研究進展[A];第一屆中國核技術及應用研究學術研討會摘要文集[C];2006年

2 耿超;劉杰;侯明東;孫友梅;段敬來;姚會軍;張戰(zhàn)剛;莫丹;羅捷;;基于RPP模型的單粒子在軌翻轉率計算[A];第二十四屆全國空間探測學術交流會論文摘要集[C];2011年

3 侯明東;劉杰;孫友梅;段敬來;常海龍;張戰(zhàn)剛;莫丹;;宇航器件單粒子效應的加速器地面模擬[A];第七屆中國核學會“三核”論壇中國放射醫(yī)學教育五十年暨中國毒理學會放射毒理委員會第八次全國會議論文集[C];2010年

4 侯明東;劉杰;李保權;甄紅樓;;單粒子效應實驗中的幾個關鍵技術問題[A];中國空間科學學會空間探測專業(yè)委員會第十二次學術會議論文集[C];1999年

5 張慶祥;侯明東;劉杰;王志光;金運范;朱智勇;孫友梅;宋銀;段敬來;;混合離子加速技術在單粒子效應和探測器標定實驗中的應用[A];中國空間科學學會空間探測專業(yè)委員會第十五次學術會議論文集[C];2002年

6 黃建國;韓建偉;張慶祥;黃治;陳東;李小銀;張振龍;;脈沖激光模擬單粒子效應機理研究[A];第十一屆全國日地空間物理學術討論會論文摘要集[C];2005年

7 劉杰;;元器件單粒子效應的加速器地面測試研究[A];中國空間科學學會第七次學術年會會議手冊及文集[C];2009年

8 李保權;侯明東;劉杰;朱光武;王世金;梁金寶;孫越強;張微;翟應應;黃紅錦;沈思忠;高平;;加速器模擬單粒子效應研究[A];實踐五號衛(wèi)生空間探測與試驗成果學術會議論文集[C];2002年

9 路秀琴;劉建成;郭繼宇;郭剛;沈東軍;惠寧;張慶祥;張振龍;韓建偉;;重離子單粒子效應靈敏體積及電荷收集研究[A];第一屆中國核技術及應用研究學術研討會摘要文集[C];2006年

10 張戰(zhàn)剛;劉杰;侯明東;孫友梅;常海龍;段敬來;莫丹;姚會軍;;元器件單粒子效應加速器試驗中的新現(xiàn)象[A];第二十三屆全國空間探測學術交流會論文摘要集[C];2010年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 楊振雷;Flash型FPGA單粒子效應研究及新型測試驗證系統(tǒng)的研制[D];中國科學院研究生院(近代物理研究所);2016年

2 習凱;微電子器件質子單粒子效應敏感性預估研究[D];中國科學院研究生院(近代物理研究所);2016年

3 王天琦;影響納米CMOS器件單粒子效應電荷收集共享關鍵問題研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

4 邢克飛;星載信號處理平臺單粒子效應檢測與加固技術研究[D];國防科學技術大學;2007年

5 古松;基于重離子加速器的SOI SRAM器件單粒子翻轉實驗研究[D];中國科學院研究生院（近代物理研究所）;2015年

6 耿超;微納級SRAM器件單粒子效應理論模擬研究[D];中國科學院研究生院（近代物理研究所）;2014年

7 王忠明;SRAM型FPGA的單粒子效應評估技術研究[D];清華大學;2011年

8 劉必慰;集成電路單粒子效應建模與加固方法研究[D];國防科學技術大學;2009年

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1 程佳;單粒子效應瞬態(tài)電荷收集的試驗研究[D];中國科學院國家空間科學中心;2016年

2 陳天陽;單粒子效應對衛(wèi)星光通信中DSP影響的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

3 杜洋;光子引入的單粒子效應[D];電子科技大學;2016年

4 劉征;單粒子效應電路模擬方法研究[D];國防科學技術大學;2006年

5 王佩;單粒子效應電路模擬方法研究[D];電子科技大學;2010年

6 戴然;單粒子翻轉效應的模擬和驗證技術研究[D];電子科技大學;2013年

7 段雪巖;單粒子脈寬抑制和單粒子測試方法研究[D];復旦大學;2011年

8 張越;槽柵功率MOSFET單粒子效應模擬研究[D];哈爾濱工程大學;2013年

9 禹金標;用于空間探測的電子元器件輻照性能研究[D];鄭州大學;2015年

10 吳記群;Intel80C31輻射效應測試系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];蘭州大學;2007年

，

本文編號：924115