科學技術的發(fā)展在如今這個高速的社會,發(fā)展速度十分迅猛。國防科技的發(fā)展對于一個國家來說至關重要,國防武器裝備方面也一直隨著科技的進步,進行著不斷的提升。其中引信的裝定技術對于彈丸的精度有著極大的提升,并且使得彈丸的作戰(zhàn)方式也變得多樣化,更加易于適應多變的戰(zhàn)場。本文的應用背景為大口徑火炮,基于FPGA芯片對感應裝定系統(tǒng)進行設計。該系統(tǒng)分為裝定器與接收器兩部分,在彈鏈裝彈的過程中實現感應裝定。其中裝定器部分通過USB轉串口模塊與上位火控計算機進行連接。數據從上位機中傳輸到裝定系統(tǒng)的裝定器中,經過裝定器的一系列編碼、調制和功率放大加載到初級線圈上,通過電磁感應的形式傳輸到接收器中的次級線圈上,然后接收器對數據經過解調和解碼進行還原并校驗,無誤后對數據進行存儲。本文首先構建感應裝定系統(tǒng)的總體設計方案,主要功能由FPGA芯片進行實現,使用FPGA可以對感應裝定器的部分硬件電路進行集成,并提高數據傳輸速率。芯片內部代碼采用自上而下的設計模式,根據功能需求對架構及對各功能模塊逐層進行設計。裝定器和接收器部分均采用Altera公司的EP4CE10F17C8N型號的FPGA芯片作為控制芯片。本文中對感應裝... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

感應裝定系統(tǒng)總體設計

中北大學學位論文14數據。振幅鍵控（2ASK）：ASK是通過振幅的不同來傳遞制信息，在2ASK中波形的波幅變化只有兩種，分別對應二進制中的0和1，如圖2-9所示。圖2-92ASK調制示意圖Figure.2-9Schematicdiagramof2ASKmodulation感應裝定器的工作環(huán)境比較惡劣，因此需要較強的抗干擾能力。在三種調制方式中頻移鍵控的抗干擾能力要明顯的弱與其他兩者。在調制的過程中，相移鍵控和振幅鍵控的調制方式和難度區(qū)別不大，但是在解調過程中，振幅鍵控的解調更加易于實現。故在本系統(tǒng)中的調制方式采用振幅鍵控的模式。振幅鍵控的常用解調方法有兩種，分別為相干解調和包絡檢測法。相干解調是接收端要有與發(fā)送端載波頻率相位相同的本地載波，與接收到的信號相乘的處理，然后經過濾波和采樣判決得到原始信息。但是對于感應裝定系統(tǒng)來說，給接收端提供與發(fā)送端載波頻率相位相同的波形并不容易。包絡檢測則是通過帶通濾波器，包絡檢測，低通濾波和抽樣判決后得到原始信號。相較而言包絡檢測更加適合感應裝定系統(tǒng)。2.3本章小節(jié)本章對感應裝定系統(tǒng)的總體結構進行了設計，并對其關鍵編碼解碼和調制的相關技術進行了對比選擇。包括選用漢明碼編碼進行差錯控制，選用曼徹斯特編碼將電平攜帶信息轉化為電沿攜帶信息，選用振幅鍵控的方式對數據進行調制，包絡檢測對數據進行解調。

中北大學學位論文17FPGA的配置，我們在綜合器QuartusⅡ完成布局布線并綜合完成之后，生成(.sof)文件，通過JATG口對芯片進行配置，并且JATG口的配置方式在所有的配置方式里優(yōu)先級最高。JATG口原理圖如圖3-1所示。圖3-1JTAG口管腳分布Figure.3-1JTAGportpindistribution如圖3-1所示，TCK為PC和FPGA芯片的測試時鐘信號接口，其他的信號都必須與之同步。TDI用于測試數據的輸入，在TCLK上升沿觸發(fā)，寫入數據。TDO用于測試數據的輸出，在TCK下降沿觸發(fā)，輸出數據。TMS是模式控制管腳，在JTAG芯片內部，有一個16位狀態(tài)機對TAP進行控制，TMS則是TAP的控制信號。圖3-2W25Q16的引腳排列圖Figure.3-2PinarrangementdiagramofW25Q16（2）Flash芯片的選擇與設計當我們需要FPGA的數據掉電以后仍然能使用，我們就需將程序固化到掉電不丟失數據的存儲器上。固化一般分為主模式和從模式兩種。主模式都是FPGA芯片上電后控制外部存儲器（掉電不丟失數據），對自身進行配置。從模式則需要上位機或者其它的微控制器來引導配置過程。為了減少裝定器的體積，選擇主模式進行配置。Flash芯片作為配置芯片，也有兩種配置模式，分別是主串模式和主并模式。主并模式是八位或更多位數據并行傳輸，速度大大提高，但是基于成本和空間這里使用主串模式，數據串行傳輸。這里選擇Flash芯片W25Q16作為配置芯片。存儲空間為16M,高性能串行閃存，

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
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[6]非共軸式電磁感應裝定技術研究[D]. 劉強.南京理工大學 2016
[7]感應裝定系統(tǒng)數據傳輸技術研究[D]. 楊茹.中北大學 2016
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本文編號：3414056