基于FPGA的并行RICE解码技术研究与实现

RICE算法在无损压缩系统有着广泛的应用。由于RICE算法采用了变长的自适应熵编码,因此在解码时需要对压缩流进行逐位判断和解析,这给高速解压缩的实现带来了困难。现有的RICE解码实现在解码速度和通用性上都不理想。针对RICE算法中自适应熵编码的特点,设计了一种基于有限状态机和查找表的并行RICE解码结构,可在FPGA上完成8比特宽度的并行解码,解码速度最高可达176 MB/s;同时,该解码结构适用于编码参数k变化的情况,具有很强的通用性。

空间单粒子翻转甄别与定位系统原理样机的设计及试验

单粒子翻转(SEU)是影响空间电子设备可靠性的重要因素,本文提出了一种SEU甄别与定位技术方法,研制了原理样机。硅探测器与辐照敏感器件在垂直方向相互临近安装,粒子入射到硅探测器的位置区域与目标辐照器件单粒子翻转的物理位置相对应。采用波形数字化技术实现了多道粒子甄别与能量信号测量,通过数据回读比较法实现了SRAM器件翻转逻辑定位检测。根据实验室测试和单粒子辐照试验结果,可探测高能粒子的LET≥6.06×10^(-3) MeV·cm^(2)/mg,入射粒子的位置分辨率优于5 mm,最大计数率≥10000 s^(-1),SRAM器件的SEU巡检周期时间分辨率为13.76 ms。通过掌握大容量SRAM型器件的SEU甄别与定位及其辐射环境感知能力,有助于提升空间电子设备的在轨工作性能。

航天用SRAM型FPGA定时刷新控制电路应用研究

为解决SRAM型FPGA在空间环境应用中单粒子翻转的问题,提出一种基于我国自主研制的定时刷新芯片(BSV2)的硬件设计方法。介绍了定时刷新器件BSV2及其基本刷新原理,同时以XC2V3000为例设计了刷新器件的典型应用电路,并对刷新的时序及有效性进行了测试验证。测试结果表明,定时刷新器件可以有效修复SRAM型FPGA的单粒子翻转及单粒子翻转造成的功能中断,提高了产品的可靠性。

基于斩波技术的静电悬浮加速度计驱动电路噪声抑制方法研究

静电悬浮加速度计驱动电路作为整机噪声的主要来源之一,其低频噪声性能直接决定静电悬浮加速度计整机分辨率。为满足静电悬浮加速度计驱动电路超低测量频带内(1mHz^1Hz)噪声均低于5×10^-5V/Hz1/2要求,依据斩波稳定技术对于低频噪声的抑制作用,设计了基于斩波稳定技术的静电悬浮加速度计驱动电路。对实际电路进行测量,利用静电悬浮加速度计噪声曲线拟合测量结果。结果表明,经斩波后驱动电路低频噪声转折频率与低频噪声均下降一个数量级,在测量频带内电路噪声均低于2×10^-5V/Hz1/2,满足了设计指标要求。

星载放电脉冲监测仪设计

为了监测航天器发生充放电效应期间释放的电磁脉冲,设计了一种星载放电脉冲监测仪。该监测仪以单极子天线为传感器,电控箱为数据采集和处理单元。给出了单极子天线结构尺寸和阻抗匹配网络的设计参数,以及电控箱软硬件的设计方案,并采用压电陶瓷装置放电产生的电磁脉冲作为输入对监测仪整机进行了测试。测试结果表明,该监测仪可实现放电脉冲的实时准确监测,获取的数据可为充放电效应的仿真评估和防护提供支持。