在戰(zhàn)斗部破片速度測試及引信速度裝定中,時間間隔測量的準(zhǔn)確性對速度測試和引信裝定的結(jié)果有很大的影響,測試和裝定結(jié)果的準(zhǔn)確可靠依賴于高精度的測時設(shè)備。本文在對當(dāng)前測時方法的研究和測時儀現(xiàn)狀調(diào)研的基礎(chǔ)上,提出了采用快速進(jìn)位鏈提高測時精度的方法,并針對目前時間校準(zhǔn)存在的問題提出了一種基于碼密度法的延時時間校準(zhǔn)方法。通過在所選用的大容量FPGA上設(shè)計的捕捉模塊,粗測時模塊、細(xì)測時模塊、編碼器模塊等功能模塊,實現(xiàn)了基于FPGA進(jìn)位鏈的測試方法和校準(zhǔn)方法。為了提高測時儀的測時效率,經(jīng)過詳細(xì)分析脈沖計數(shù)法和進(jìn)位鏈延時線測時的特點和精度,采用了粗測時和細(xì)測時相結(jié)合的測時方法,粗測時部分使用脈沖計數(shù)法,細(xì)測時部分使用在FPGA內(nèi)構(gòu)建的進(jìn)位鏈延時線測時。深入研究了延時線校準(zhǔn)和解決大延時問題的解決方法,結(jié)合測時儀的計數(shù)指標(biāo),將這兩種方法融入了總體方案的設(shè)計中。為了高速可靠地完成對測時儀的數(shù)據(jù)處理和控制,同時充分地利用片內(nèi)資源,在FPGA內(nèi)定制了Nios Ⅱ處理器,并針對Nios Ⅱ處理器編寫了軟件程序。測時儀研制完成后,對獲取到的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得到了延時單元的準(zhǔn)確延時時間和延時線的非線性指標(biāo)。利用片內(nèi)鎖相... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省211工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 研究目的和意義
    1.2 時間間隔測量方法
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要工作
2 基于進(jìn)位鏈的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換方法研究
    2.1 概述
    2.2 脈沖計數(shù)法原理與實現(xiàn)
        2.2.1 脈沖計數(shù)法原理及誤差分析
        2.2.2 計數(shù)器的選擇
    2.3 進(jìn)位鏈測時原理與誤差分析
        2.3.1 進(jìn)位鏈測時原理
        2.3.2 進(jìn)位鏈測時精度分析
    2.4 進(jìn)位鏈延時單元特性分析
    2.5 基于碼密度法的延時時間校準(zhǔn)方法研究
        2.5.1 碼密度法基本原理
        2.5.2 校準(zhǔn)到中間位置
        2.5.3 校準(zhǔn)樣本數(shù)量的確定
    2.6 大延時分割方法研究
    2.7 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
    3.1 系統(tǒng)要求分析及設(shè)計原則
    3.2 測時儀總體方案
        3.2.1 FPGA選型
        3.2.2 測時儀工作原理
    3.3 本章小結(jié)
4 測時儀硬件和軟件設(shè)計
    4.1 概述
    4.2 主要外圍電路設(shè)計
        4.2.1 配置電路設(shè)計
        4.2.2 晶振電路設(shè)計
        4.2.3 電源電路設(shè)計
        4.2.4 SDRAM接口設(shè)計
        4.2.5 PCB電路中的抗干擾設(shè)計
    4.3 FPGA內(nèi)部邏輯電路設(shè)計
        4.3.1 信號捕捉模塊設(shè)計
        4.3.2 鎖相環(huán)模塊配置
        4.3.3 粗測時模塊設(shè)計
        4.3.4 進(jìn)位鏈延時線設(shè)計
        4.3.5 編碼器模塊設(shè)計
    4.4 NiosⅡ軟核系統(tǒng)設(shè)計
        4.4.1 NiosⅡ處理器系統(tǒng)構(gòu)建
    4.5 測時儀軟件設(shè)計
        4.5.1 主程序流程圖
        4.5.2 校準(zhǔn)子程序設(shè)計
        4.5.3 測量程序設(shè)計
        4.5.4 液晶顯示控制
        4.5.5 串口通信子程序
    4.6 本章小結(jié)
5 測時儀性能測試與分析
    5.1 測時誤差分析
    5.2 延時線非線性測試
    5.3 測時平臺設(shè)計
    5.4 測試結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]高精度時間間隔測量儀的研制[J]. 屈八一,周渭,陳發(fā)喜,李琳,王海.  儀器儀表學(xué)報. 2009(07)
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碩士論文
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[3]高速時間—數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李玉忠.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[4]基于單片機(jī)和FPGA的高精度智能測時儀的設(shè)計[D]. 楊明元.西安電子科技大學(xué) 2008
[5]基于FPGA軟核處理器NIOSII的高精度時間間隔測量儀[D]. 張家瑋.天津工業(yè)大學(xué) 2008
[6]基于數(shù)字移相時鐘的新型測頻`方法研究與實現(xiàn)[D]. 夏文鶴.電子科技大學(xué) 2007
[7]電子時間引信系統(tǒng)研究[D]. 陳雷.南京理工大學(xué) 2005



本文編號：3642346