某试验用多设备并行采编记录系统设计与实现
数据采集论文 模数转化论文 混合编帧论文 并行传输论文
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本文以四个采编器为核心,利用其它技术成熟的多个现有设备,组成一个多设备并行工作的采编记录系统,以完成对144路输入信号的采集、存储和测试。每个采编器与一个存储器相连,一个监控台监测控制两个采编器,另外还有配电器、充电台等。采编器负责采集飞行器测试舱内传感器的输出信号,包括三种不同采样率的模拟信号,并且以异步串行的方式接收1路数字信号,然后将采集的模拟量和数字量按通道指令下传至地面监控台进行实时监测,同时将二者混合编帧后以并行方式发送至存储器。自检状态下,地面监控台通过300米长线控制采编器,采编器继而对存储器发送读数命令即可完成读数功能。试验状态是在事后,通过存储器的备用读数口读取采集数据,进而对数据进行分析解包。按照系统各设备之间的通讯接口与协议,论文以采编器的设计为主展开了对系统功能的分析。对课题涉及到的关键技术进行了详细的分析,介绍了采编器内部原理的设计过程及功能实现,同时对采编器与其它各设备的接口与通讯做了详细的阐述。为了提高采编器以及系统的可靠性,采取了一些措施并进行了误差分析。最后针对调试过程中出现的一些问题进行分析总结,给出测试结果。采编器通过与记录器、地面监控台等的联试,完成了数据采集的闭环测试,对自检状态和试验状态下的实时监测与读数分别完成了测试。
摘要 | 第4-5页 |
Abstract | 第5-6页 |
1 绪论 | 第9-16页 |
1.1 课题的来源及研究意义 | 第9-10页 |
1.2 数据采集系统的研究现状 | 第10-13页 |
1.2.1 国外数据采集的研究现状 | 第10-11页 |
1.2.2 国内数据采集的研究现状 | 第11-13页 |
1.3 数据采集系统的发展趋势 | 第13-14页 |
1.4 论文的主要特色及内容安排 | 第14-16页 |
2 系统总体方案设计 | 第16-21页 |
2.1 系统需要实现的技术指标 | 第16页 |
2.2 系统功能设计 | 第16-17页 |
2.3 系统概述 | 第17-19页 |
2.4 系统工作模式 | 第19-20页 |
2.5 本章小结 | 第20-21页 |
3 系统关键技术分析 | 第21-33页 |
3.1 采编精度设计 | 第21-24页 |
3.1.1 A/D 转换控制与调理电路 | 第21-23页 |
3.1.2 数据标定 | 第23-24页 |
3.2 采集数据混合编帧设计 | 第24-26页 |
3.2.1 模拟信号采集时序设计 | 第24-25页 |
3.2.2 数字信号采集 | 第25页 |
3.2.3 模数信号采编数据混合编帧时序设计 | 第25-26页 |
3.3 采编存储模块并行传输接口时序设计 | 第26-29页 |
3.4 供断电模拟原理 | 第29-30页 |
3.5 长距离通讯接口设计 | 第30-31页 |
3.6 本章小结 | 第31-33页 |
4 系统采编模块设计 | 第33-46页 |
4.1 采集模块的内部原理 | 第33-43页 |
4.1.1 电源模块 | 第34-35页 |
4.1.2 模拟信号输入端调理电路 | 第35-36页 |
4.1.3 通道选择电路设计 | 第36-37页 |
4.1.4 A/D 转换模块设计 | 第37-39页 |
4.1.5 FIFO 缓存器的设计 | 第39-40页 |
4.1.6 帧结构及存储容量设计 | 第40-43页 |
4.2 采编器与存储模块的通讯 | 第43-44页 |
4.3 采编器数据监控终端的工作模式 | 第44页 |
4.4 采编器供电系统设计 | 第44-45页 |
4.5 本章小结 | 第45-46页 |
5 系统可靠性分析 | 第46-52页 |
5.1 串扰的产生与抑制 | 第46-47页 |
5.2 电磁干扰 | 第47-48页 |
5.2.1 电磁干扰的来源 | 第47-48页 |
5.2.2 模数转换器的抗电磁干扰措施 | 第48页 |
5.3 采编器结构及防护设计 | 第48-50页 |
5.4 误差分析 | 第50-51页 |
5.5 本章小结 | 第51-52页 |
6 系统测试过程与结果 | 第52-58页 |
6.1 调试及测试的方法与措施 | 第52-53页 |
6.1.1 调试及测试过程 | 第52页 |
6.1.2 调试、测试中的问题 | 第52-53页 |
6.2 测试过程与结果 | 第53-56页 |
6.3 数据分析 | 第56-57页 |
6.4 本章小结 | 第57-58页 |
7 结论与展望 | 第58-60页 |
7.1 结论 | 第58-59页 |
7.2 展望 | 第59-60页 |
参考文献 | 第60-64页 |
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 | 第64-65页 |
致谢 | 第65页 |
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