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航空高速瞬变参数飞行测试系统的研制

作　者: 孙高建
导　师: 李威
学　校: 电子科技大学
专　业: 微电子与固体电子学
关键词: CompactPCI总线 PXA总线航空测试瞬变参数飞机供电系统测试
分类号: V216.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 49次
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内容摘要

对航空领域里高速信号的瞬态变化过程进行捕获和分析,在现代航空电子系统的飞行试验中,显得越来越重要。然而在信号时域层面上,若在整个飞行试验过程中持续对信号采样和记录,必然产生海量的原始数据,为后处理工作带来很大难题。信号特性参数是信号的特征体现,代表着信号的实际波动与变化的具体量值。因此可以通过对信号特征参数的实时运算,分析并判断出瞬态变化是否发生,并在瞬变发生时,将变化的过程记录下来。本文在研究航空测试技术现状的基础上,针对航空高速瞬变信号特性参数的飞行试验应用,提出了有机融合有三重总线的PXA背板总线,并在飞机电源瞬变特性参数算法研究的基础上,研制出航空高速信号瞬变特征参数的飞行测试系统。适航检定和测试报告表明,该飞行测试系统各项性能的测试结果良好,并成功应用在我国某型号飞机电源系统的瞬变参数飞行试验中。论文的主要工作如下:1.研究了现有测试总线技术体系,针对航空高速瞬变信号采集和参数分析的飞行试验需求,提出了PXA飞行测试系统的架构;2.设计了采集模块的硬件电路,通过FPGA逻辑设计实现信号采样、数字处理、光纤通信等前端功能;3.设计了参数解算卡的硬件电路,研究了飞机电源瞬变特性参数算法和DSP多核并行运算方法,实现信号特征参数的实时解算;4.参与完成对测试系统的适航检定,并应用于我国某型号飞机的适航试飞测试中,取得了准确的特性参数和完整的瞬态过程。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-12
  1.1 航空测试技术发展概览  8-9
  1.2 本论文的研究内容和意义  9-11
  1.3 本论文的结构安排  11-12
第二章 PXA航空测试系统的硬件设计  12-33
  2.1 分布式的系统架构  13-18
    2.1.1 系统的基本组件与功能  15-16
    2.1.2 系统内的互联与系统输入  16-18
  2.2 PXA背板总线设计  18-21
    2.2.1 PXA背板总线拓扑设计  18-19
    2.2.2 PXA背板的设计实现  19-21
  2.3 前端采集模块的设计  21-26
    2.3.1 采集模块的总体设计  22-23
    2.3.2 信号调理及采样电路设计  23-26
  2.4 特征参数解算卡的设计  26-32
    2.4.1 参数解算卡的功能设计  26-28
    2.4.2 参数解算卡的逻辑设计  28-32
  2.5 本章小节  32-33
第三章信号特征参数的算法研究  33-44
  3.1 数字信号的基本处理  34-38
    3.1.1 零点与增益校准  34-35
    3.1.2 数字信号滤波  35-36
    3.1.3 数字信号的移相  36-38
  3.2 信号特征参数的算法研究  38-43
    3.2.1 交流信号特征算法研究  39-42
    3.2.2 直流信号特征算法研究  42-43
  3.3 本章小节  43-44
第四章 PXA航空测试系统的适航检定  44-53
  4.1 适航检定的实验条件  44-45
  4.2 动态精度测试的正弦拟合法  45-47
  4.3 频响特性测试  47-48
  4.4 静态准确度与线性度测试  48-50
  4.5 特征参数准确度测试方法  50-52
  4.6 本章小节  52-53
第五章飞机供电特性参数的飞行测试  53-58
  5.1 飞机交流电源的正弦拟合分析  54-55
  5.2 飞机交流电源的谐波分析  55-56
  5.3 飞机APU启动过程分析  56-57
  5.4 本章小节  57-58
第六章总结  58-60
致谢  60-61
参考文献  61-62
附录  62-64
攻硕期间发表的论文  64-65

航空高速瞬变参数飞行测试系统的研制

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