基于UVM的FPGA软硬件联合仿真验证技术研究

提出了一种基于UVM的FPGA软硬件联合仿真验证技术。该技术基于标准UVM架构,实现了一种软硬件联合仿真验证平台。该技术的实现包含PC主控机、PCI接口驱动总线、被测FPGA和FPGA目标测试硬件平台以及软硬件联合仿真管理软件。该系统具有层次化验证环境、随机配置测试用例及自动化测试结果判读和覆盖率统计及加速仿真验证特点。文中还结合具体设计,进行了该项技术的实现过程和运行测试说明。

液晶光学相控阵的双波束成形和2维扫描技术

为了在光学相控阵中实现双波束成形和2维扫描,以玻璃作为基底材料,以液晶作为移相介质,利用液晶的电控移相特性,对入射光束进行双波束成形和相控空间扫描;采用现场可编程门阵列芯片对液晶驱动芯片进行波控数据发送,完成对液晶移相阵列的电压驱动,从而达到电控光束扫描功能,完成单个透射型液晶光学相控阵组件的研制;利用该组件的电控光束扫描功能,采用多个组件级联的方式,实现基于透射型液晶光学相控阵组件的双波束成形和2维扫描技术。结果表明,该系统能够实现双波束独立偏转控制,以及高精度的空间2维偏转。

基于级数反演的星弹双基俯冲前视成像算法

由于导弹在俯冲阶段存在垂直向加速度,速度的大小和方向在不断变化,弹头沿曲线运动,导致瞬时斜距十分复杂,造成严重的距离徙动现象,方位向和距离向存在严重的二维耦合问题。针对此问题提出了一种基于级数反演的星弹双基俯冲前视成像算法。该算法根据星弹双基系统特性,搭建了星弹双基轨迹模型,在距离频域方位时域进行多普勒频率校正,再利用级数反演的思想,推导出回波信号的二维频谱表达式,接着在二维频域上进行距离徙动校正和距离向、方位向压缩,确定目标成像位置,完成成像聚焦。最后通过计算量的分析和仿真验证了算法的可行性和有效性。该算法可实现对多目标的探测和区分,对军方察打一体化研究具有理论指导意义,对中国军事行动方面具有一定价值。

一种适合星载多光谱图像的压缩算法研究

文章提出了一种适合星载多光谱(4个谱段)图像压缩方法,根据多光谱图像之间相关性较强和卫星对地通道传输速率有限的特点,利用谱段变换,调整各谱段之间的信息量分配,形成新的谱段数据,并对新谱段数据压缩比进行适当调整,完成多光谱图像数据压缩。采用此算法后,可以使平均压缩比不变的情况下,4个谱段恢复的多光谱图像大部分峰值信噪比(Peak Signal Noise Ratio,PSNR)与直接压缩图像后的PSNR值相比有所提高。

随机振动键合丝变形碰触阀值研究

随着电子设备高集成、高密度的发展,芯片内部键合丝的间距越来越小,处于严酷振动环境中的键合丝可能会发生交叉、碰触短路等可靠性问题。针对实际工程中的某芯片键合丝碰触短路问题,采用理论分析获得键合丝的固有频率。通过建立有限元法模型,研究了随机振动中键合丝变形引起的碰触问题,获得键合丝碰触的加速度功率谱密度阀值。最后采用高速摄像技术进行试验验证,结果表明所采用的理论和数值分析方法能够准确获得键合丝的碰撞接触阀值,为键合丝在振动环境中应用提供可靠性判据。

卫星有效载荷开关电源单粒子瞬态效应的防护研究

本文分析了脉宽调制器(PWM)中单粒子瞬态效应的产生过程、传播机制以及对开关电源的影响,结合卫星有效载荷专用电源的技术特点,提出了一种有效的防护策略。脉冲激光及重离子试验方法均验证了机理分析的正确性和改进措施的有效性。为扫除这类器件在太空应用的重要隐患提供了新的思路。

滚珠丝杠式燃气舵结构仿真与运动控制

针对燃气舵在启动瞬间会产生很大的冲击力,采用ADAMS和ANSYS软件对传动机构进行了动力学分析和有限元分析的联合仿真,得到了变负载下相邻零件的冲击力,并分析了危险零件的瞬态动力响应。分析结果表明,在一定范围内,冲击力随响应时间的增加响应速度变慢,最大值和最小值分别基本保持一致。建立了燃气舵系统的数学模型,在MATLAB Simulink软件中进行了系统的比例-积分-微分(proportional-integral-derivative, PID)控制仿真分析,并基于仿真结果进行了单片舵系统的运动控制试验。试验结果表明,该控制平台能达到良好的控制效果。

BOC信号通道零值精密测试方法

导航卫星导航信号发射通道的设备自身时延是星地组合时延的一个组成部分,在实际定位和授时应用中必须扣除,因此,卫星在地面测试中必须进行通道零值标定。通道的零值测试精度将直接影响用户的测距精度和时间传递精度。文中给出一种采用数字域部分相关处理技术的导航卫星BOC(binary offset carrier)信号发射通道零值测试方法,对BOC信号和导航卫星秒脉冲1PPS(1Pulse Per Second)信号高速率同步采样,对BOC信号采样数据进行载波相位相关处理,积分时间低于一个伪随机码周期,处理后得到采样数据中伪随机码起始点,结合1PPS采样数据,计算得到BOC导航信号发射通道的零值。采样频率10GHz时,提出测试方法的测量不确定度优于0.2ns。

非抽样双树复小波域的BPP-NMF图像融合

提出了一种非抽样双树复小波变换(UDT-CWT)与基于块主元旋转的非负矩阵分解(BPP-NMF)相结合的多聚焦图像融合算法。利用UDT-CWT具有完美的平移不变性及良好的方向选择性,首先对图像进行多尺度、多方向分解并得到低频子带和高频子带系数;然后对低频子带系数采用块主元旋转的非负矩阵分解的融合策略,高频系数则选用高斯加权区域能量与区域标准差一致性选择的融合准则。最后对融合后的系数进行UDT-CWT逆变换得到重构图像。选用多组多聚焦图像进行融合并对融合结果进行主观视觉、客观方面的评价。试验结果表明,该融合算法不仅具有良好的视觉效果,同时在客观评价指标也优于一般的融合策略,验证了该算法的有效性。

时差定位型卫星铷钟的双钟热备份设计

针对传统星载铷钟备份设计中对铷钟状态判断不准确和主备切换时输出信号不稳定的不足,在分析时差测算铷钟指标原理和频率信号切换方法的基础上,提出了一种适用于时差定位型卫星铷钟的双钟热备份设计,通过GPS时差测算铷钟频率性能指标,以及无扰切换设计实现频率信号的稳定输出。地面试验表明,铷钟的准确度和稳定度指标测算误差小于5%,频率输出信号在切换时连续稳定,无突波干扰。研究结果可以为后续定位型卫星和导航卫星的高精度时频系统设计提供参考。

天线指向微调机构寿命分析及试验验证

考虑到各种环境因素可能对天线波束指向产生影响以及星载天线在轨服务区重置的需求,越来越多的星载天线要求具有在轨指向微调功能。文章针对一种天线微调机构,利用磨损程度评估技术开展了其寿命预估,同时使用加速寿命试验完成了其寿命试验考核工作。

简易在轨导航卫星钟长稳测试方法

在导航卫星的卫星钟发生器中,按一定频度测量主备卫星钟之间相位差,并将该相位差值作为卫星钟的监测信息,通过无线通道下行发射.在提出的星载卫星钟长稳测试方法中,首先利用地面接收机解调卫星钟的监测信息,然后进行数据处理获得主备卫星钟之间的相位差样本值,最后通过计算得到卫星钟的长期稳定度特性参数.该方法克服了传统方法需要高精度地面时频参考和复杂测试设备的问题,实现了简单、快速,测量精度能满足测试要求.采用该方法对多个在轨导航卫星进行测试,测试结果与对应卫星钟发射前的地面测试结果一致,该测试方法能准确反映在轨导航卫星钟长期稳定度特性.

基于TMS320C6000的DSP扩展总线接口设计

设计了一种基于TI公司TMS320C6000系列DSP的扩展总线接口。介绍了C6000 DSP的扩展接口组成及其工作模式,给出了一种两片DSP之间利用扩展总线进行数据传输的电路设计方案,以及软件流程框图。该接口电路设计和软件实现简单,工作在异步I/O模式下,传输速率可达3.2 Gbit.s-1,可显著提高DSP的数据吞吐量。

一种主瓣保形的波束形成新方法

为了保证通信卫星在人为电磁干扰及复杂电磁环境下的正常工作,利用主天线和辅助天线相互配合的思想调整相控阵天线阵元的初始静态权值,通过带有主波束保形的调零算法来对多个干扰实现有效抑制的同时达到波束主瓣保形的目的,即保证在主瓣干扰处准确形成较深的零陷时,主瓣内其他方向上波束方向图与静态方向图尽可能相似。这样可以保证通信时有效地抑制电磁干扰,同时尽量减少对周围服务区域通信质量的影响,并通过仿真验证了这种方法的有效性。

低温泵系统的故障分析与排除

低温泵主要用于核工业、航空、航天工业,尤其在载人航天、运载火箭、大型加速器、空间有效载荷等重大科技工程中得到广泛的应用,提供所需的真空环境。在长期使用低温泵的过程中,认真总结低温泵在使用过程中出现的故障,并分析加以排除。对低温泵在运行中的故障分析和排除以及设备的维护提供参考。

美国天基预警系统综述

介绍了美国天基预警系统的概念内涵、工作原理、作战流程。阐述了美国天基预警系统具备的系统集成水平高、任务实施多元化、定位准确度高、反应即时性强四个优势特点，从战略导弹预警和战区导弹预警两方面探讨了美国天基预警系统的应用流程，从战略地面站常规预警模式、固定战术地面站快速预警模式、联合战术地面站快速预警模式三方面探讨了美国天基预警系统的应用模式，最后展望了美国天基预警系统的发展趋势。