本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的雙通道機載數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)設(shè)計

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【摘要】：為了保障飛行器的安全航行，預(yù)測未來飛行任務(wù)中可能遇到的風險，機載數(shù)據(jù)存儲器需要實時記錄大量的飛行測試數(shù)據(jù)，待飛行結(jié)束后再將數(shù)據(jù)卸載回收，提供給相關(guān)機構(gòu)進行研究。目前常用的基于標準總線實現(xiàn)的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)具有操作方便、靈活性強、易于實現(xiàn)等優(yōu)點，但是作為機載設(shè)備，一旦處于飛行條件下，仍然存在著操作系統(tǒng)不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)傳輸速率受限等問題。本文結(jié)合實驗室具體項目的指標要求，設(shè)計了基于FPGA的雙通道機載數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，用來實時接收和存儲兩路不同的機載雷達測試數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)整體上采用了模塊化設(shè)計思想，將兩路雷達數(shù)據(jù)的存儲模塊設(shè)計為功能獨立的板卡，然后通過自定義接口與系統(tǒng)基板進行連接，由基板控制器FPGA統(tǒng)一管理。論文分別從硬件設(shè)計和軟件實現(xiàn)兩方面對整個系統(tǒng)進行了闡述，其中包括數(shù)據(jù)存儲板卡的接口電路、隔離電路、控制電路、存儲電路以及基板的控制電路、以太網(wǎng)接口電路等模塊的結(jié)構(gòu)組成和功能實現(xiàn)。系統(tǒng)設(shè)計中沒有采用任何標準總線，也無需搭載任何操作系統(tǒng)，兩個通道可以同時進行數(shù)據(jù)的接收和存儲，，在一定程度上解決了標準總線形式的機載數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)穩(wěn)定性不高、數(shù)據(jù)傳輸速率受限等問題。 最后分別通過地面測試臺模擬試驗和飛行器搭載試驗對系統(tǒng)的可靠性進行了測試。結(jié)果表明：基于FPGA的雙通道機載數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)兩路測試數(shù)據(jù)的準確記錄，滿足系統(tǒng)設(shè)計的各項指標要求。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)據(jù)存儲 FPGA 機載 高速大容量
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題研究的背景及意義8-9
• 1.2 機載數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 機載數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的常用結(jié)構(gòu)12-13
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排13-15
• 2 系統(tǒng)總體設(shè)計15-24
• 2.1 系統(tǒng)功能概述15
• 2.2 系統(tǒng)技術(shù)指標要求15-16
• 2.3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計及工作過程16-18
• 2.3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)16-17
• 2.3.2 系統(tǒng)工作過程17-18
• 2.4 主要芯片選擇18-23
• 2.4.1 控制芯片選擇18-21
• 2.4.2 存儲芯片選擇21-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計24-40
• 3.1 電路設(shè)計原則24-25
• 3.2 數(shù)據(jù)存儲板卡電路設(shè)計25-34
• 3.2.1 雷達回波數(shù)據(jù)存儲板卡電路設(shè)計25-32
• 3.2.2 雷達實時圖像數(shù)據(jù)存儲板卡電路設(shè)計32-34
• 3.3 基板控制電路設(shè)計34-36
• 3.4 以太網(wǎng)接口電路設(shè)計36-37
• 3.5 電源管理電路設(shè)計37-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計40-57
• 4.1 板卡 FPGA 控制程序設(shè)計40-52
• 4.1.1 接口控制程序設(shè)計42
• 4.1.2 緩存模塊設(shè)計42-44
• 4.1.3 FLASH 控制程序設(shè)計44-51
• 4.1.4 信號消抖程序設(shè)計51-52
• 4.2 基板 FPGA 控制程序設(shè)計52-54
• 4.3 上位機軟件設(shè)計54-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 5 系統(tǒng)測試及分析57-60
• 5.1 系統(tǒng)功能測試57-59
• 5.2 千兆以太網(wǎng)傳輸速度測試59
• 5.3 本章小結(jié)59-60
• 6 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 總結(jié)60-61
• 6.2 展望61-62
• 參考文獻62-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及參與的科研工作66-67
• 致謝67-68

【參考文獻】

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本文編號：737609