航天器多路噪声数据记录技术的研究与实现

摘要

本课题来源于某航天器环境健康监测系统,为了采集、记录航天器在飞行过程中的多路噪声信号,并在飞行结束后进行数据回收和分析,研究设计了一种多路噪声采集记录装置,主要是针对数据采编记录试验和固体大容量记录装置进行研究。
　　多路噪声采集记录装置由采编存储模块、接口模块和电源模块三部分组成,数据采样率为48Msps,采用14位模数转换芯片,其中8位数据有效,5‰的采样精度,最大的数据存储容量为60GByte。装置的接口模块采用1553B接口进行命令的接收,使用以太网协议进行数据的下传。各模块之间采用三通式可堆叠内部总线进行通信。
　　本文调研了国内外数据记录设备的研究现壮和发展趋势,依据采集记录装置的技术指标要求,充份考虑装置的实际应用需求,确定了可行性的设计方案,对于实现过程中出现的难点进行了研究并提出了解决的方式。
　　本文对装置的硬件电路设计和软件逻辑设计的重点和难点进行了研究和阐述,详细介绍了设计的总体方案。重点对多路A/D采集技术、FLASH数据存储技术、断电续存技术、信号调理、通信链路的可靠性设计等关键技术进行详细的理论分析和实践设计。
　　文中最后通过对装置性能进行测试,并对测试数据进行分析和计算,验证该装置完全符合设计的性能指标,且具有高精度、容量大、集成度高、体积小、低功耗、可靠性高、操作简单等优点。

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1 绪论

1.1 课题背景和来源

1.2 课题研究目的和意义

1.3 国内外研究现壮及发展趋势

1.4 本文的主要内容及安排

2 总体方案设计

2.1 主要技术指标

2.2装置组成及方案设计

3 多路A/D采集技术的研究与设计

3.1 信号调理电路的设计与分析

3.2 A/D采集模块的设计与分析

3.3 超阈值数据采集技术的设计与实现

3.4 本章小结

4 FLASH数据存储技术

4.1 数据存储技术概述

4.2 FLASH数据存储的硬件电路设计

4.3 FLASH数据存储的时序逻辑研究与设计

4.4 FLASH断电续存技术的设计与实现

4.5 本章小结

5 通信链路的设计与实现

5.1 命令链路的设计与实现

5.2 数据和状态链路的设计与实现

5.3 内部总线时序逻辑设计

5.4 本章小结

6 装置性能测试与分析

6.1 装置的测试平台

6.2 采集通道一致性检测

6.3 数据采样精度测试

6.4 数据存储容量和完整性测试

6.5 装置其他性能测试

6.6 本章小结

7 总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢