動態(tài)感應(yīng)裝定驗證系統(tǒng)通信鏈路研究與設(shè)計
發(fā)布時間:2021-05-16 15:42
在以高新科技為主導(dǎo)的戰(zhàn)場環(huán)境下,動態(tài)感應(yīng)裝定系統(tǒng)逐漸成為現(xiàn)代武器系統(tǒng)的必不可少的組成部分。在動態(tài)感應(yīng)裝定系統(tǒng)的研發(fā)過程中必須對所用的碼制、輸出電路、發(fā)射線圈匹配度等相關(guān)設(shè)計進(jìn)行可靠性的驗證。由于各個武器平臺對系統(tǒng)通訊協(xié)議、接口電磁特性、初/次級線圈相對安裝位置等要求不一,設(shè)計難度較大,大多未能搭建裝定系統(tǒng)驗證平臺,僅通過設(shè)計仿真手段代替驗證過程。因此必須設(shè)計一套動態(tài)感應(yīng)裝定驗證系統(tǒng),為動態(tài)裝定系統(tǒng)的研制提供設(shè)計依據(jù)和驗證環(huán)境。本文主要是對動態(tài)感應(yīng)裝定驗證系統(tǒng)的通信鏈路進(jìn)行研究與設(shè)計。本文根據(jù)實際的功能需求,對系統(tǒng)通信鏈路中所用到的信息編碼、解碼、調(diào)制、解調(diào)等方面的理論進(jìn)行研究,確定所用的關(guān)鍵技術(shù),完成了動態(tài)感應(yīng)裝定驗證系統(tǒng)的通信鏈路設(shè)計。文中酋先分析比較了多種差錯控制編碼方式,最終選取了 RS(15,9)碼,并在傳統(tǒng)RS譯碼算法的基礎(chǔ)上結(jié)合實際的應(yīng)用背景改進(jìn)了譯碼算法,使譯碼計算量減少了 20%。其次詳細(xì)分析了采用的信號調(diào)制解調(diào)技術(shù),完成了 2ASK、2FSK、2DPSK三種調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計。接著以FPGA為核心,完成了通信鏈路的硬件設(shè)計,硬件設(shè)計部分主要包括數(shù)據(jù)通信電路、FPGA控制...
【文章來源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 引信裝定技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 動態(tài)感應(yīng)裝定驗證系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.3 RS編碼技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 論文內(nèi)容結(jié)構(gòu)
2 通信鏈路總體方案設(shè)計
2.1 感應(yīng)裝定驗證系統(tǒng)基本工作原理
2.2 通信鏈路信息傳輸原理
2.2.1 感應(yīng)裝定系統(tǒng)通信鏈路結(jié)構(gòu)組成
2.2.2 電磁感應(yīng)原理介紹
2.3 通信鏈路關(guān)鍵技術(shù)研究
2.3.1 數(shù)據(jù)編碼方式
2.3.2 數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)方式
2.4 本章小結(jié)
3 RS編解碼算法研究與實現(xiàn)
3.1 RS編碼算法研究
3.1.1 RS編碼原理
3.1.2 有限域
3.1.3 RS編碼算法Matlab仿真
3.2 RS譯碼算法研究
3.2.1 RS譯碼原理
3.2.2 解錯誤位置多項式的常用算法
3.2.3 錢搜索通用算法
3.2.4 譯碼算法選擇與改進(jìn)
3.2.5 譯碼算法Matlab仿真
3.3 本章小結(jié)
4 通信鏈路硬件設(shè)計
4.1 FPGA控制系統(tǒng)
4.1.1 主控芯片的選型
4.1.2 FPGA最小系統(tǒng)
4.2 數(shù)據(jù)通信模塊
4.2.1 以太網(wǎng)轉(zhuǎn)串口模塊介紹
4.2.2 通信接口設(shè)計
4.3 DA/AD轉(zhuǎn)換模塊
4.3.1 DA/AD芯片選型
4.3.2 DA/AD轉(zhuǎn)換電路
4.4 數(shù)據(jù)存儲電路設(shè)計
4.5 印刷電路板設(shè)計
4.6 本章小結(jié)
5 通信鏈路軟件設(shè)計
5.1 數(shù)據(jù)通信模塊軟件設(shè)計
5.1.1 數(shù)據(jù)接收模塊
5.1.2 數(shù)據(jù)分組緩存模塊
5.1.3 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊
5.1.4 數(shù)據(jù)存儲模塊
5.2 RS編碼器軟件設(shè)計
5.2.1 RS編碼器結(jié)構(gòu)
5.2.2 常系數(shù)乘法器設(shè)計
5.2.3 編碼器的設(shè)計與仿真
5.3 數(shù)據(jù)調(diào)制器軟件設(shè)計
5.3.1 數(shù)字頻率合成器
5.3.2 數(shù)據(jù)同步處理
5.3.3 數(shù)字調(diào)制模塊
5.4 數(shù)據(jù)解調(diào)器軟件設(shè)計
5.4.1 2ASK解調(diào)模塊
5.4.2 2FSK解調(diào)模塊
5.4.3 2DPSK解調(diào)模塊
5.5 RS譯碼器軟件設(shè)計
5.5.1 求伴隨式模塊
5.5.2 解錯誤位置多項式模塊
5.5.3 解錯誤位置模塊
5.5.4 求錯誤值模塊
5.6 本章小結(jié)
6 實驗測試與分析
6.1 模塊調(diào)試實驗
6.1.1 數(shù)據(jù)通信模塊測試
6.1.2 數(shù)據(jù)編碼模塊測試
6.1.3 數(shù)據(jù)調(diào)制模塊測試
6.1.4 數(shù)據(jù)感應(yīng)傳輸測試
6.1.5 數(shù)據(jù)解調(diào)模塊測試
6.2 系統(tǒng)整體調(diào)試
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Allegro的高速AD/DA系統(tǒng)信號完整性設(shè)計與仿真[J]. 閆景富,姜璐,尹洪東,郭娟娟. 電子設(shè)計工程. 2016(06)
[2]一種基于包絡(luò)檢測的ASK調(diào)制解調(diào)電路設(shè)計[J]. 劉新紅. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2014(06)
[3]彈鏈感應(yīng)裝定平板型線圈耦合結(jié)構(gòu)[J]. 李煒昕,張合,李長生. 探測與控制學(xué)報. 2012(06)
[4]基于差錯控制編碼的應(yīng)用[J]. 潘毓. 企業(yè)導(dǎo)報. 2011(02)
[5]膛內(nèi)感應(yīng)裝定引信設(shè)計[J]. 陳祖安,易躍生,王凱. 四川兵工學(xué)報. 2010(02)
[6]非共軸線圈炮口感應(yīng)裝定[J]. 王秋生,毛俊,孫艷,張翼,杜軍. 探測與控制學(xué)報. 2009(06)
[7]小口徑火炮引信彈鏈電磁感應(yīng)裝定仿真分析[J]. 馬少杰,張合,李長生,石磊. 兵工學(xué)報. 2009(04)
[8]全數(shù)字4FSK解調(diào)器的性能仿真與分析[J]. 張維,孫鵬飛. 電子測量與儀器學(xué)報. 2009(S1)
[9]炮口感應(yīng)裝定引信電路低功耗設(shè)計[J]. 黃學(xué)功,陳荷娟. 南京理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(05)
[10]RS(255,223)編譯碼器的設(shè)計與FPGA實現(xiàn)[J]. 向征,劉興釗. 電視技術(shù). 2006(11)
碩士論文
[1]感應(yīng)裝定系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究[D]. 楊茹.中北大學(xué) 2016
[2]感應(yīng)裝定數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究[D]. 張志.中北大學(xué) 2014
[3]多功能引信的裝定技術(shù)研究[D]. 聶仙娥.中北大學(xué) 2012
本文編號:3189960
【文章來源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 引信裝定技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 動態(tài)感應(yīng)裝定驗證系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.3 RS編碼技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 論文內(nèi)容結(jié)構(gòu)
2 通信鏈路總體方案設(shè)計
2.1 感應(yīng)裝定驗證系統(tǒng)基本工作原理
2.2 通信鏈路信息傳輸原理
2.2.1 感應(yīng)裝定系統(tǒng)通信鏈路結(jié)構(gòu)組成
2.2.2 電磁感應(yīng)原理介紹
2.3 通信鏈路關(guān)鍵技術(shù)研究
2.3.1 數(shù)據(jù)編碼方式
2.3.2 數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)方式
2.4 本章小結(jié)
3 RS編解碼算法研究與實現(xiàn)
3.1 RS編碼算法研究
3.1.1 RS編碼原理
3.1.2 有限域
3.1.3 RS編碼算法Matlab仿真
3.2 RS譯碼算法研究
3.2.1 RS譯碼原理
3.2.2 解錯誤位置多項式的常用算法
3.2.3 錢搜索通用算法
3.2.4 譯碼算法選擇與改進(jìn)
3.2.5 譯碼算法Matlab仿真
3.3 本章小結(jié)
4 通信鏈路硬件設(shè)計
4.1 FPGA控制系統(tǒng)
4.1.1 主控芯片的選型
4.1.2 FPGA最小系統(tǒng)
4.2 數(shù)據(jù)通信模塊
4.2.1 以太網(wǎng)轉(zhuǎn)串口模塊介紹
4.2.2 通信接口設(shè)計
4.3 DA/AD轉(zhuǎn)換模塊
4.3.1 DA/AD芯片選型
4.3.2 DA/AD轉(zhuǎn)換電路
4.4 數(shù)據(jù)存儲電路設(shè)計
4.5 印刷電路板設(shè)計
4.6 本章小結(jié)
5 通信鏈路軟件設(shè)計
5.1 數(shù)據(jù)通信模塊軟件設(shè)計
5.1.1 數(shù)據(jù)接收模塊
5.1.2 數(shù)據(jù)分組緩存模塊
5.1.3 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊
5.1.4 數(shù)據(jù)存儲模塊
5.2 RS編碼器軟件設(shè)計
5.2.1 RS編碼器結(jié)構(gòu)
5.2.2 常系數(shù)乘法器設(shè)計
5.2.3 編碼器的設(shè)計與仿真
5.3 數(shù)據(jù)調(diào)制器軟件設(shè)計
5.3.1 數(shù)字頻率合成器
5.3.2 數(shù)據(jù)同步處理
5.3.3 數(shù)字調(diào)制模塊
5.4 數(shù)據(jù)解調(diào)器軟件設(shè)計
5.4.1 2ASK解調(diào)模塊
5.4.2 2FSK解調(diào)模塊
5.4.3 2DPSK解調(diào)模塊
5.5 RS譯碼器軟件設(shè)計
5.5.1 求伴隨式模塊
5.5.2 解錯誤位置多項式模塊
5.5.3 解錯誤位置模塊
5.5.4 求錯誤值模塊
5.6 本章小結(jié)
6 實驗測試與分析
6.1 模塊調(diào)試實驗
6.1.1 數(shù)據(jù)通信模塊測試
6.1.2 數(shù)據(jù)編碼模塊測試
6.1.3 數(shù)據(jù)調(diào)制模塊測試
6.1.4 數(shù)據(jù)感應(yīng)傳輸測試
6.1.5 數(shù)據(jù)解調(diào)模塊測試
6.2 系統(tǒng)整體調(diào)試
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Allegro的高速AD/DA系統(tǒng)信號完整性設(shè)計與仿真[J]. 閆景富,姜璐,尹洪東,郭娟娟. 電子設(shè)計工程. 2016(06)
[2]一種基于包絡(luò)檢測的ASK調(diào)制解調(diào)電路設(shè)計[J]. 劉新紅. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2014(06)
[3]彈鏈感應(yīng)裝定平板型線圈耦合結(jié)構(gòu)[J]. 李煒昕,張合,李長生. 探測與控制學(xué)報. 2012(06)
[4]基于差錯控制編碼的應(yīng)用[J]. 潘毓. 企業(yè)導(dǎo)報. 2011(02)
[5]膛內(nèi)感應(yīng)裝定引信設(shè)計[J]. 陳祖安,易躍生,王凱. 四川兵工學(xué)報. 2010(02)
[6]非共軸線圈炮口感應(yīng)裝定[J]. 王秋生,毛俊,孫艷,張翼,杜軍. 探測與控制學(xué)報. 2009(06)
[7]小口徑火炮引信彈鏈電磁感應(yīng)裝定仿真分析[J]. 馬少杰,張合,李長生,石磊. 兵工學(xué)報. 2009(04)
[8]全數(shù)字4FSK解調(diào)器的性能仿真與分析[J]. 張維,孫鵬飛. 電子測量與儀器學(xué)報. 2009(S1)
[9]炮口感應(yīng)裝定引信電路低功耗設(shè)計[J]. 黃學(xué)功,陳荷娟. 南京理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(05)
[10]RS(255,223)編譯碼器的設(shè)計與FPGA實現(xiàn)[J]. 向征,劉興釗. 電視技術(shù). 2006(11)
碩士論文
[1]感應(yīng)裝定系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究[D]. 楊茹.中北大學(xué) 2016
[2]感應(yīng)裝定數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究[D]. 張志.中北大學(xué) 2014
[3]多功能引信的裝定技術(shù)研究[D]. 聶仙娥.中北大學(xué) 2012
本文編號:3189960
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