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航空電子技術論文范文1

英文名稱：Journal of Civil Aviation Flight University of China

主管單位：中國民航飛行學院

主辦單位：中國民航飛行學院

出版周期：雙月刊

出版地址：四川省廣漢市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1009-4288

國內刊號：51-1589/U

郵發代號：

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1990

期刊收錄：

核心期刊：

期刊榮譽：

聯系方式

航空電子技術論文范文2

論文關鍵詞：科技發展,電子技術,工程領域,運用分析

1 工程領域中使用電子技術的意義表現

1.1 提高工作任務的開展效率

工程活動作為一個復雜的操作項目，其需要各個操作部門的緊密聯系。只有這樣才能讓整個工程項目可以做到統一穩定，進而達到預期的開展期望。在整個工程項目的開展過程中，管理人員借助于對電子技術的使用來完成對各類信息的搜集處理，通過這樣的方式可以實現更好地操作交流，促使整個工程的開展能夠做到環環相扣。

1.2 簡化操作活動的開展流程，避免資源浪費

工程項目的開展有著諸多的流程與任務，想要實現這些工作的順利開展，離不開對電子技術的使用。在以往，工程活動的開展所采取的方式會造成大量多余的繁雜環節，而這些環節在經過電子技術的使用之后，可以從根本上進行剔除，進而簡化了操作流程，避免了對資源的浪費。比如，在建筑工程之中，其財務管理工作的開展涉及的環節是方方面面的，因此，想要實現對工程項目的預算制定、成本控制以及日常開銷的管理就需要一個相對而言較為系統的管理模式，而這個管理模式的建立又離不開對電子技術的使用。也只有這樣才能制定出一個較為科學合理的執行方案，做到高度監管與管理，切實提高工程活動的開展經濟效益。

1.3 提高工程項目開展的經濟效益

在工程項目的資金使用活動中，傳統的管理模式往往加大對人力資源的使用來完成相關的管理工作，這也就提高了對固定成本的使用。針對于這樣的情況與需求存在，在工程管理活動中，加強對人力資源的使用并不可取，所以，借助于對電子技術的使用，可以使得工程既可以做到按時按期地進行，也能相應地降低管理活動的開展成本，實現工程活動的穩定開展。

2 工程項目中的核心電子技術表現

電子技術在工程項目的開展中有著極為重要的價值，這樣的發展模式有著較長的時間了，最早可以追溯到20世紀70年代初期。后來，伴隨著電子技術的發展逐步拓寬，其對工程項目的影響也就愈發明顯。

2.1 互聯網技術

互聯網技術通過對信息資源的交流與運用，使得在某些共同的網絡基礎上，完成了對相關路由器信息交換形式的制定，以此所形成的網絡信息交換形式也得到了許多工程企業的認可。互聯網技術對工程項目開展的影響，主要表現在：互聯網技術對工程建筑活動的設計、規劃以及開展等諸多方面產生了巨大影響。其一方面，使得互聯網技術能夠幫助工程各個環節的信息（資料、照片、文件以及圖紙）更好地交換使用；另一方面，其技術的使用對象也由原本的互聯網公司到工程自身的開展者，這樣的變化，使得企業實現了自身項目開展的自主性，也促使了互聯網公司為了更好地適應市場需求而不斷地完善自身的產品，進而推動了二者的共同發展。

2.2 移動通信技術

在工程活動開展過程中，需要保持良好的信息交流通道，因此也就需要加強對移動通信技術的使用。當工程工作人員在外完成相關工作任務的時候，阿芒提拉多的酒桶通暢穩定的通信服務能夠很好地幫助工程活動得以順利進行下去。同時，隨著移動通信技術的不斷普及與發展，移動通信的產品類型也在不斷地完善，移動科技勢必能夠給未來工程活動的進行提供更加有效地促進。

2.3 計算機輔助技術

隨著現代科技的不斷發展，工程活動的開展對計算機的輔助功能需求也就日漸加強。特別是在建筑工程中，計算機輔助活動對圖紙繪畫的依賴最為明顯，借助于對計算機輔助技術的使用，進而更好地完成對工程圖紙的設計、制作以及輸出，這樣的方式能夠使得整個設計活動形成一個整體的系統。其中，對CAD技術的使用，可以減少作圖的時間，并且提高圖紙的精準線，進而更好地實現設計施工活動。再者，通過CAD技術所制作出來的圖紙可以讓設計人員在電子信息的基礎上，完成對相關程序的調試，促使工程開展資料的完善與準備工作得以落實到位。

3 電子技術在工程項目中的具體體現

3.1 建筑工程

在一般情況下，建筑工程有著諸多繁雜的開展項目，其涉及面廣，所需進行處理的信息量較大。同時，隨著國民生活水平的不斷提高，經濟水平的發展勢必會推動各行各業的發展，作為建筑工程來說，其也面臨著更加嚴峻的挑戰。當市場提出更加多樣化的要求的時候，傳統的建筑工程開展模式就很難適應這樣的需求了，這樣一來也就需要加強對電子技術的使用。借助于對電子技術的使用，使得施工活動的開展可以提高效率，做到技術水平的創新發展。

3.2 汽車工程

當人們的生活水平提高之后，人們的出行方式對現代交通的需求帶來了巨大的壓力，特別是對汽車工程活動的開展帶來了前所未有的挑戰。就汽車工程自身來說，其內部的組成部件形式是多種多樣的且十分復雜，這也就給管理活動的開展帶來了不小的困境。就汽車成本管理控制活動來說，在對人力資源進行核算的時候，需要大量的計算活動。并且，也要對容易出現問題的地方進行處理與思考，提高工程活動的開展效率，減少對人力資源的浪費，以此來提高整個汽車工程的利潤空間。

3.3 航空航天工程

航空航天工程作為國家重點發展的高端科研項目，其工程活動的開展需要大量的零部件，這也給整個工程管理活動的開展提出了極高的要求。在這樣的情況下，采用傳統的人工計算活動是難以完成如此龐大的計算量的，這個時候也就需要加強對電子技術的使用了。也只有借助于對電子技術的使用，才能做到，一方面，提高管理、計算活動的精度；另一方面，有效地降低管理活動的開展成本，促使航空航天工程得以順利高效地開展。

3.4 工業工程

工業活動作為實現國民經濟得以不斷前進的重要助力，自然而然地離不開對電子技術的運用。在傳統的工業活動中，往往需要依賴大量的人力、物力資源才能完成的工作任務，現在僅僅需要對電子技術進行運用，就能在一個較為低廉的成本控制下完成，可以說是科技決定了生產力的發展。就工業工程本身來說，其任何一個工作環節都需要對電子技術進行使用，只有這樣才能使得工業企業能夠做到成本的控制與高效地管理，提高自身的市場競爭力。

4 結語

總的來說，電子技術在我國的發展尚處于初級階段，但是，其未來所能取得的成就不可限量，它還有著較大的發展空間。加強對電子技術在各個領域的使用，其意義在于：一方面電子技術能夠幫助企業取得更加喜人的經濟效益，實現企業自身科技管理水平的提高；另一方面，電子技術也能促進我國整體經濟水平與國民生活水平的提高，對加強電子技術的發展具有巨大意義與開展價值。

參考文獻

[1] 盧俊威.關于電子技術在工程領域中的應用探究[J].科技與企業，2014（20）：64.

[2] 趙妮.淺談工程領域電子技術的應用[J].商品與質量·建筑與發展，2014（8）：1094.

航空電子技術論文范文3

【關鍵詞】Proteus 電子 虛擬實驗 EDA

一、引言

在電子技術理論和實驗教學中，經常需要設計出電路，并連接實物進行原理分析和驗證，在電子線路設計過程中，不僅需要考慮各種元器件的參數、性能、功耗、封裝等多種因素，而且在電路的實現過程中還需要經過大量多次的電路焊接、調試和實驗，費時費力，這種傳統的設計方法很難適應現代電子電路設計的規模化、低成本、短周期的設計要求，當然，也不能很好的適應現代化電子技術的教學。隨著EDA（電子設計自動化）技術的發展，電子線路設計過程可以通過計算機軟件，搭建仿真實驗電路，靈活調整元件參數進行動態仿真，進而能顯著提高設計效率，降低成本，縮短設計周期。

Proteus是英國Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件，它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及器件。可以從原理圖布圖、代碼調試到單片機與電路協同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現了從概念到產品的完整設計。不僅對科研開發，而且對于電子技術課程教學、學生實驗、課程設計、畢業論文設計、電子技能競賽等都提供便捷的輔助功能，對培養電子技術創新型復合人才提供了最便捷的實驗條件。

二、Proteus在電子技術虛擬實驗教學中的優勢

（一）Proteus軟件的資源豐富

1.Proteus可提供的仿真元器件資源：仿真數字和模擬、交流和直流等數千種元器件，有30多個元件庫。

2.Proteus可提供的仿真儀表資源 ：示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、SPI調試器、I2C調試器、信號發生器、模式發生器、交直流電壓表、交直流電流表。理論上同一種儀器可以在一個電路中隨意的調用。

3.除了現實存在的儀器外，Proteus還提供了一個圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實時地顯示出來，其作用與示波器相似，但功能更多。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數指標，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。這些都盡可能減少了儀器對測量結果的影響。

4.Proteus可提供的調試手段 Proteus提供了比較豐富的測試信號用于電路的測試。這些測試信號包括模擬信號和數字信號。

（二）Proteus支持電路仿真

1.Proteus不僅可將許多單片機實例功能形象化，也可將許多單片機實例運行過程通過多媒體展示，這在相當程度上替代了傳統的單片機實驗教學的功能。

2.Proteus提供了實驗室無法相比的大量的元器件庫，提供了修改電路設計的靈活性、提供了實驗室在數量、質量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養學生實踐精神、創造精神的平臺。

（三）Proteus應用領域廣泛

Proteus軟件是一個巨大的教學、仿真、開發資源庫，不僅可以用于：模擬電路與數字電路、單片機、嵌入系統、微控制器系統的教學、實驗與考評，也可以用于真實的項目設計與產品開發過程。

三、Proteus在電子技術虛擬實驗教學中的應用案例分析

（一）Proteus在電路分析課程中應用案例

應用Proteus進行電路分析時，通過如下設置：點擊system――set Animation options――在對話框的Animation options 區域選擇show wire current with Arrows，即可以箭頭的方向表示電流的流向，幫助學生理解。同時，可以將電流表、電壓表、功率表等連接到電路中，對電路參數進行測試，快速得到仿真結果。

（二）Proteus在數字、模擬電子技術課程中應用案例

應用Proteus還可以進行數字、模擬電路的仿真分析，例如用譯碼器74LS138搭建的仿真電路，當控制信號E1接電源，E2、E3接地時，通過單刀雙擲開關選擇ABC三個輸入端子的不同組合，即可在八路輸出端子產生相對應的譯碼輸出，控制相應的發光二極管點亮。將抽象的高低電平用發光二極管和單刀雙擲開關形象的表示出來，從而更好地幫助學生理解數字邏輯器件74LS138的譯碼功能，同時也使枯燥的理論內容變得生動形象。

（三）Proteus在單片機技術課程中應用案例

單片機技術作為電子專業課程，一直以來都是學生們反映較難理解的課程，因為其內容綜合性強、實踐性強、且比較抽象。單片機課程的實踐教學以往多采用驗證性實驗，學生按照實驗指導書，將所需的器件在單片機實驗箱上進行連線，下載程序并調試。但是這種方法必須在實驗室內依托硬件完成，對實驗室的設備數量要求較高，且對于一些綜合性實驗，需要較多的元器件支撐。為了提高實踐教學效率、改善教學效果、降低教學成本，在單片機理論、實踐教學過程中引入Proteus軟件。例如在矩陣按鍵控制實驗中，就只需將元器件從元器件庫中拖放到圖紙上，按照電路圖將元件連接，再將keil編譯好的程序下載到單片機中，按下play鍵即可進行仿真。需要修改電路只需在圖紙上進行，快捷方便。

四、結語

在電子技術課程教學中，利用仿真軟件將理論教學、實驗和課程設計有機結合，提高了電子技術課程的教學效果，開發了學生自主學習的潛在能力，激發了學生的學習興趣和創新意識，開拓了學生的視野，增強了學生綜合運用知識的能力和實際動手能力，為后續高頻電路、單片機等專業課程的學習以及參加電子設計競賽等奠定了夯實的基礎。

參考文獻：

[1]朱清慧，張鳳蕊，翟天嵩，等.proteus教程――電子線路設計、制版與仿真（第2版）[m].北京：清華大學出版社，2011.

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[3]周靈彬.單片機系統的proteus設計與仿真[m].北京：電子工業出版社，2007.

航空電子技術論文范文4

電力電子技術廣泛應用于各個行業。如工業生產中的交流調速、直流調速、感應加熱、焊接、電解、電鍍等;交通運輸業的電力機車、輕軌、地鐵、電動汽車等;電力行業的高壓直流輸電、無功補償、電力濾波等;電子裝置用的開關電源、UPS電源等;風光發電系統的最大功率跟蹤、并網離網逆變器等;航空航天、核反應、家用電器等諸多領域都有電力電子技術的身影。顯而易見，學好“電力電子技術”這門課程，對電氣專業學生后續課程的學習和畢業后的工作是多么重要。

隨著現代科學技術的飛速發展，知識更新越來越快，要求學生的知識面越來越寬，工程實踐能力越來越強，所學的課程門數不斷增加，必然導致各門課程的學時數不斷壓縮。如前所述，電力電子技術已經應用到各個領域，不斷涌現出各種新型電力電子產品及電力電子裝置，電力電子技術課程所包含的內容越來越多，所含的知識越來越豐富，原有的教學方式已不能滿足二本院校電氣工程及其自動化專業應用型本科人才培養目標的要求。“電力電子技術”課程教學改革的目的就是：怎樣在有限的教學時間內，最大程度地提高學生的理論知識水平，拓寬學生的知識面，增強學生分析問題、解決問題的能力，培養學生的科技創新意識，將理論知識與工程實踐相結合，培養出符合現代社會需求的人才。

“電力電子技術”課程教學改革具體內容

根據筆者所在遼寧工業大學電氣工程學院電氣專業的招生與就業、師資力量、學生素質、實驗設施及目前的實際教學情況，對“電力電子技術”課程教學的各個環節進行了適當的修改和調整，更加注重對學生電力電子技術理論知識的掌握和工程實踐能力的培養。

修改人才培養方案

人才培養方案制定得是否合理，關系到本專業的生存和發展。隨著現代科學技術的迅猛發展，電類的各專業的界線越來越模糊，各學科相互交叉、相互滲透，電氣專業傳統的“發電、輸電、用電”知識結構已經不能滿足當今人才培養要求。因此，對人才培養方案和教學計劃要進行適當的修改和調整。由于電氣工程及其自動化專業是一個強電和弱電相結合的寬口徑專業，而電力電子技術是諸多學科相互交集的學科，是由基礎課到專業課過渡的橋梁和紐帶，是強電和弱電的有機結合。因此，在修改和調整人才培養方案和教學計劃時，要體現出電氣專業的“以強電為主、弱電為輔、強弱協調”的主導思想，加大教學力度，要意識到“電力電子技術”課程在電氣工程及其自動化專業教學中重要性和必要性，以拓寬學生的知識面，提高學生的工程實踐能力和創新能力以及擴大學生畢業后的就業面。

教材內容的合理取舍

任課教師要選擇一本合適的電力電子技術課程教材作為主教材，再參考其他的輔助教材，取長補短，主講教師應具有寬闊的知識面及豐富的電力電子工程實踐經驗，注重應用型人才培養目標。教材的內容既有豐富的理論知識，還要注重工程實際的應用，要體現電力電子技術發展的新技術，也要體現出“電力電子技術”課程是基礎課到專業課平穩過渡的橋梁，使教材內容更符合二本院校電氣工程及其自動化專業的人才培養的要求。

主教材中除重點講授交流變直流、直流變交流、直流變直流、交流變交流四大類基本變流電路及它們的組合之外，還要聯系當今電力電子技術的發展趨勢及應用情況，注重電力電子技術在電力系統及其他工程領域中的應用，注重主電路設計、驅動電路設計、保護電路設計、參數計算及元器件選擇，還應該適當介紹SVC、SVG、高壓直流輸電、開關電源、UPS電源、感應加熱電源、光伏逆變器等裝置的工作原理和實際應用情況，以適應電氣工程及其自動化專業寬口徑就業要求。

課堂教學方式改革

教學過程中應以學生為主，教師為輔，避免一人堂和填鴨式教學方法，針對教學內容和學生的具體情況組織安排教學內容。

由于“電力電子技術”課程的教學內容繁多，課堂教學中需要繪制大量的電路圖和波形圖，以及諸多公式推導及各種參數計算等。由于課程學時少而教學內容又多，僅僅依靠傳統的黑板加粉筆的教學方式顯然是達不到教學效果的，所以多媒體技術逐漸走進了“電力電子技術”的課堂教學，大大地提高了課堂教學效果。這里需要強調的是，多媒體教學的引進并非完全取消黑板加粉筆的課堂教學方式，二者應該相互協調、相輔相成，各有各的長處。對于復雜的電路及波形的繪制和分析，可以充分利用多媒體的音容并茂的特點，使學生更容易理解和掌握電路的基本原理和工作過程，如以flas的方式顯示電力電子器件的開通和關斷過程、過電流和過電壓的產生過程、電路的輸入輸出電壓和電流波形等，使學生感到生動而有趣，使學生的課堂學習不再枯燥無味;而對于簡單電路的分析以及例題習題的講解，還是黑板加粉筆的方式顯得更簡單便捷，更具親和力，加強了教師與學生間的互動和情感交流。

總之，課堂教學十分重要，教師要根據自身的特點、教學內容、學生的素質，充分利用現代化教學手段及互聯網資源，在有限的課堂教學時間內，最大程度地使學生理解和吸收所學的知識。

改革實驗教學環節

為了提高學生的工程實踐能力，對原有的電力電子實驗室設備進行了更新和改造，引進近幾年內較為先進的電力電子實驗設備，對原有的驗內容和實驗計劃進行了修改和調整，盡量減少簡單的驗證性實驗，增大設計性和綜合性實驗的比例，根據專業的特點和理論教學情況組織實驗教學。

我院現有的電力電子綜合實驗室可開出多種實驗，囊括了AC/DC、DC/AC/、AC/AC、DC/DC四大電力變換所需的實驗，如整流及有源逆變實驗、交流調壓及交流調功實驗、直流斬波實驗、無源逆變變實驗等。為了培養學生的科技創新意識，還增設了開放性實驗和創新性實驗，加強了教師與學生間的知識交流，也使電力電子課程的實驗教學延伸到課外，對教學時間的不足起了一定程度的彌補作用;同時，在我院的大學生電子挑戰杯大賽中，部分學生的競賽題目與電力電子技術有關，提高了學生的電力電子技能。另外，我院每個學期舉行教師實踐技能大賽，有相當一部分競賽題目與電力電子技術有關，大大提高了教師的電力電子技術實踐能力和實驗教學水平。

將Matlab仿真軟件引進課堂教學和實驗教學

Matlab仿真軟件是各院校普遍開出的課程，將Matlab仿真軟件與電力電子技術課程相結合，在課堂上，利用Matlab仿真軟豐富友好的圖形界面，使學生更直觀地掌握所學的知識，也避免了教師畫電路圖、波形圖的繁瑣及時間的浪費;將Matlab仿真軟件與電力電子技術課程實驗相結合，是原有的實驗操作的有益補充，同時又具備原有實驗裝置不具備的優點，如解決設備費用高、實驗所花時間長、危險性大的缺點。而利用仿真教學工具代替實際元件在計算機上進行仿真，既不擔心元器件損壞，也沒有任何危險，學生完全可以在無人指導的情況下，在任何地點的計算機上自行完成電力電子電路的仿真實驗，在此基礎上再進行適當的真實性實驗，這樣不僅激發了學生的學習興趣，更重要的是提高了學生發現問題、解決問題和實際動手的能力，會收到事半功倍的實訓效果。

課程設計環節的改革

“電力電子技術”課程教學改革后，在課程教學的后期，增加了課程設計環節，由主講教師布置該課程的設計任務，為避免雷同，每人一題，主要以電力電子技術的四大電力變換為核心，結合工程實際，根據給出的技術參數和技術指標，要求學生綜合運用所學的相關知識，設計出總體方案、主電路圖、驅動電路、保護電路等，并進行相關參數計算及元器件選擇。較簡單的題目，要求制作電路板和元器件焊接，并使用實驗室的儀器和工具進行調試;較復雜的題目要求用實驗室的實驗設備驗證或進行matlab仿真，最終以論文的形式完成課程設計，并進行課程設計答辯。課程設計環節的增加，拓寬了學生的知識面，提高了學生獨立分析問題、解決問題的能力，是理論與實踐相結合的有益補充，同時為后期的畢業設計、就業及將來打下基礎。

畢業設計環節的改革

為了提高電氣專業學生的電力電子技術理論知識和工程實踐能力，近幾年來，在電氣工程及其自動化專業畢業實習過程中，除了到發電廠、變電所參觀實習外，有相當一部分學生到電力電子裝置的廠家實習;有時也請電力電子產品的專家學者做專題報告。在畢業設計選題方面，除了發電廠、變電所、繼電保護、電氣照明等傳統設計題目外，許多教師在本科畢業設計中也增加了許多有關電力電子技術方面的設計課目，如感應加熱電源、大功率開關電源、UPS電源、光伏逆變并網系統、SVC、SVG、高壓直流輸電等方面的題目。有些設計題目還獲得了省級或校級優秀學士學位論文。

航空電子技術論文范文5

關鍵詞：FPGA；原理；硬件設計；應用技術

1 FPGA的簡介

當前使用硬件的描述語言完成電路設計，都可以通過簡單的匯總和合理的布局，然后快速燒錄到FPGA器件上進行基本的測試，這也是當代數字系統設計進行檢驗的主流技術。這些可編程器件可以用來實現基本邏輯門的電路，也可以實現一些更復雜的組合功能例如數學的方程式、解碼器等等。大多數的FPGA器件里，包含著一些記憶性元件，如觸發器，或者一些其它的更為完整、性能更為優越的記憶塊。

設計師可以根據自己的需要按照可編輯的鏈接將FPGA器件內部的邏輯模塊連接在一起，仿佛一整個電路的實驗板被裝在一個電子芯片內，這些出廠后的FPGA器件的連接方式以及邏輯塊的使用都可以根據設計者不同的設計而進行改變，從而能完成不同的邏輯功能。

當你在進行的電子設計使用到FPGA器件時，你不得不需要努力地解決好電源管理、器件配置、IP集成、完整信號輸出等硬件系統的設計問題。在進行硬件設計時，你需要注意以下幾個問題：

1.1合理分配I/O信號

無論是哪種情況，在進行I/O信號分配時，都必須牢記以下共同的步驟：

1）用表格列出所有需要分配的I/O信號，并按照他們的重要性依次進行排列，比如電壓、端接方法、I/O標準、相關時鐘等；

2）檢查校驗模塊之間的兼容性；

3）利用以上的表格和兼容準則，先把受限制最大的信號分配到引腳上，最后分配那些受限最小的信號。因為受限制大的信號往往只能分配到特定的引腳上；

4）將剩余的信號分配到較為合適的地方。

1.2注意靜態功耗的降低

雖然靜態電流所帶來的功耗和動態功耗相比可以忽略不計，但對一些供電設備卻十分重要。引發靜態電流因素眾多，比如沒有完全接通或關斷的I/O 端口、三態電的驅動器的下拉或上拉電阻，除此之外，保持編程信息也會需要一定靜態功率。

2 FPGA應用技術的設計原則

從上文中對FPGA內部的硬件結構分析可看出，FPGA器件的時序邏輯非常豐富，不同于其他的可編程器件。因而對于FPGA來說，應該有一整套能夠有效利用其內部豐富的時序邏輯功能的技術，而不同于其他一般的可編程器件的設計技術。由于其獨特的優越性，FPGA被越來越多的設計人員所使用，其設計技術被許多的設計者所掌握。在FPGA的實際應用中，使用最合理的設計方法，能很大程度的改善FPGA在應用中出現的漏洞和問題，進而全面提高設計性能。

2.1使用層次化的設計技術

使用層次化的設計的系統一般分成若干頂層模塊，而每一個頂層的模塊下又有若干個小模塊，并以此類推。層次化的設計模塊，可以是描述原理圖的結構圖，也可以是經過邏輯語言所描述、表現的實體。

使用層次化的設計對于系統的模塊劃分非常的重要，模塊劃分的不合理，將會導致整個系統的設計不合理，從而使系統的性能下降，這樣層次化的系統甚至要比沒有經過層次化設計的系統效果更差。

使用層次化設計的主要優點有以下兩個方面：增強設計可讀性，增加設計重復使用的可能性。

2.2使用同步系統設計技術

所有時序電路具有同一個性質――如果要使所設計的電路正常工作，必須嚴格的執行事先定義好的邏輯順序。如果不按照此順序執行，將會把錯誤數據寫進存儲單元，從而導致錯誤的操作。同步系統的設計方法，也就是使用全分布周期性的同步信號使系統中所有的存儲單元進行同時更新，這是執行這一時序有效進行的普遍的設計方法。電路的設計功能是通過產生時鐘信號并按照時序嚴格執行來實現的。

對于靜態的同步設計，必須滿足下面的兩個條件：

1.每一個邊緣敏感的部件其時鐘的輸入應該是一次輸入時鐘的某一個函數；并仍和一次時鐘輸入的時鐘信號。

2.所有的存儲單元都應該是具有邊緣敏感特性，在該系統中不存在電平敏感的存儲單元。

我們對于FPGA器件的同步設計的理解就是全部狀態的改變都是由主時鐘所觸發，同一個系統不同的功能模塊可以是部分異步的，但是模塊與模塊之間必須是同步的。正如CPU的設計一樣，所有的電路都和系統的主時鐘是同步的。相比于異步設計，同步設計具有很多的優點，但進行同步設計時仍然需要考慮很多方面的因素。例如，在選取時鐘時，需要考慮以下幾點：首先，由于大部分的器件都是由時鐘的上跳沿觸發，這要求時鐘信號的延差要很小；其次，時鐘信號的頻率通常很高；第三，時鐘信號一般是負載較重的信號，因此合理地進行負載分配是很重要的。除此之外，在進行FPGA器件的應用時，還要考慮模塊的復位電路、時序同步電路等實際問題。

參考文獻

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航空電子技術論文范文6

關鍵詞：系統仿真，建模，浮標定位

 

1 引言系統仿真技術是近30年才發展起來的新興技術，它是指在計算機上通過系統模型的仿真實驗去研究或驗證一個已經存在的或者正在設計的系統的過程。系統仿真并不是對原形的簡單再現，而是按照研究的側重點對系統進行提煉，以利于抓住問題的本質。

在“某型機浮標定位系統研究”科研課題中，經過多方論證與研究，最終設計出了在充分利用原機載設備功能的基礎上，通過對原機載設備進行適當改進，實現對投放的無線電聲納浮標進行快速、遠距離的極坐標定位方案。

本文試圖通過對該方案建立合理的數學模型并進行系統仿真，以達到驗證所設計方案的正確性的目的。科技論文。

2浮標定位系統的設計方案“某型機浮標定位系統”的組成包括機上某型搜瞄雷達、某型無線電聲納浮標、某型聲納浮標信息接收處理機、戰術導航態勢顯示器及新設計加裝的浮標測距接收與應答機和信號處理分機等，如圖1所示。

某型搜瞄雷達的作用是：利用其連測通道產生測距詢問脈沖信號發往浮標，同時將與發射脈沖同步的信號提供給戰術導航態勢顯示器和信號處理分機。

測距接收與應答機為在浮標上的加裝電路，它的作用是接收雷達連測通道發來的詢問脈沖，經識別后產生相應的應答脈沖，再經振幅調制后發往機載某型聲納浮標信息接收處理機。

某型浮標信息接收處理機的作用是：接收浮標發回的信號，將該信號經幅度檢波后，送往信號處理分機進行處理。

信號處理分機為機載部分的加裝電路，它的作用是對某型浮標信息接收處理機送來的幅度檢波信號進行濾波、識別后產生觸發脈沖，并將其送往某型搜瞄雷達和戰術導航態勢顯示器，以計算出浮標與反潛機的距離及顯示。

戰術導航態勢顯示器的作用是：將浮標相對機的方位和距離以一次信息的形式顯示在熒光屏上。

由于“某型機浮標定位系統”研究項目是一個較大的系統工程，涉及的設備很多，而且多數為機上原有設備，因此這里只對新研制的浮標測距接收與應答機和信息處理分機進行仿真。科技論文。

3浮標定位系統的仿真對某型機浮標定位系統進行仿真，就是要根據預先設計好的浮標定位系統方案，將定位系統中各組成部分依照其作用原理建立數學模型，并按仿真平臺的要求生成所需仿真模塊，再利用計算機進行運算以觀察其輸出結果是否符合設計要求。對于仿真平臺的選取，我們采用的是自行開發的專用于航空電子裝備仿真的“航空電子裝備仿真系統”軟件。由于對浮標定位系統的仿真是一種驗證性仿真，其目的在于驗證所設計方案的正確與否，所以建模時在保證系統功能的條件下模型應盡量簡化。

3.1仿真模型的建立3.1.1 浮標測距接收與應答機的仿真模型浮標部分電路組成框圖如圖2所示。為實現對浮標測距接收與應答機電路的計算機仿真，應首先建立該電路的數學模型。

（1）視頻放大器

視頻放大器主要實現的功能是對視頻詢問脈沖信號放大，在理想狀態下應不產生波形失真，為簡化模型，可用一個放大倍數為K的理想放大器代替。

（2）脈沖間隔解碼器

脈沖間隔解碼器是浮標測距接收與應答機電路的核心，其作用是對放大后的視頻脈沖進行脈沖間隔的檢測，并根據其脈沖間隔大小判斷是否為雷達連測通道發來的詢問脈沖，是則輸出一個觸發脈沖，否則不予理睬。脈沖間隔解碼器采用比較法，即將雙脈沖信號一路直接送到比較器的輸入端，另一路則經延遲T（T等于測距詢問雙脈沖間的時間間隔）后送到比較器的另一輸入端。比較器對輸入的兩路脈沖信號進行比較，若脈沖重合則產生一個觸發脈沖。如圖3所示。

（3）延遲電路

延遲電路的作用是對脈沖間隔解碼器產生的觸發脈沖給與適當的時間延遲，以保證應答信號不會落到雷達的探測盲區范圍內。為了簡化模型，這里采用了理想的延遲線。

（4）應答脈沖產生電路

為便于機載接收機對應答脈沖的識別，應答脈沖也采用雙脈沖形式，但其雙脈沖間的時間間隔必須與詢問脈沖區別開。應答脈沖產生電路一般采用單穩態觸發器實現，為了使產生的應答脈沖為雙脈沖形式且雙脈沖間的時間間隔滿足要求，還應在單穩態觸發器之后加一延遲線和或門，如圖4所示。

3.1.2 信息處理分機的仿真模型信息處理分機負責接收處理浮標發回的測距應答脈沖，根據其電路功能，建立每個功能電路的數學模型如下：

（1）射頻放大器

射頻放大器主要實現的功能是對來自某型浮標信息接收處理機信號分配器的射頻信號進行放大，它是一個寬帶放大器，在理想狀態下應不產生波形失真，為簡化模型，可用一個放大倍數為K的理想放大器代替。

（2）包絡檢波器

包絡檢波器用于對放大后的射頻信號進行幅度檢波，以取出視頻應答脈沖信號。一般此類檢波器大多利用二極管或三極管的非線性實現，此處的包絡檢波器可直接采用二極管檢波器。

（3）視頻放大器

這里的視頻放大器主要實現的功能是對檢波后的視頻應答脈沖信號放大，在理想狀態下應不產生波形失真，為簡化模型，可用一個放大倍數為K的理想放大器代替。

（4）脈沖間隔解碼器

這里的脈沖間隔解碼器同浮標測距接收與應答機電路的一樣，其作用是對放大后的視頻脈沖進行脈沖間隔的檢測，并根據其脈沖間隔大小判斷是否為浮標發來的測距應答脈沖，是則輸出一個觸發脈沖，否則不予理睬。數學模型同2.2.1的（2），只是延遲參數不同。

3.2仿真結果按以上建立的模型對浮標測距接收與應答機和信息處理分機的各功能電路建模后，還要用算法語言對各模塊進行編程，并按“航空電子裝備仿真系統”軟件的要求生成所需的動態鏈接庫文件。完成后，就可以在“航空電子裝備仿真系統”軟件平臺上進行浮標定位系統的仿真測試了。

3.2.1 浮標測距接收與應答機的仿真為了驗證設計的浮標測距接收與應答機電路的功能，需要模擬該電路的輸入信號，即雷達連測通道測距詢問脈沖，以觀察仿真對象的輸出情況。由于浮標測距接收與應答機電路的輸入信號已經過檢波，因此這里模擬的測距詢問脈沖為視頻脈沖。

通常雷達發射機的探測脈沖都采用鐘形脈沖形式。根據某型搜瞄系統雷達的實際工作情況，在這里我們模擬該雷達在量程為М8、М16、М32檔，“連測”開關接通狀態下的發射機脈沖信號波形。此時，雷達主天線在一個雷達周期內發射三個脈沖，其中第一個脈沖作為雷達的探測脈沖，后兩個作為連測通道的詢問脈沖。為了逼真模擬輸入信號的實際情況，在模擬的雷達連測通道測距詢問脈沖中還要加入噪聲。模擬雷達脈沖信號如圖5所示。雷達脈沖信號經視頻放大器放大后的波形如圖6所示。

圖5 模擬的雷達脈沖信號圖6 視頻放大后的雷達脈沖信號

脈沖間隔解碼前、后的波形對比如圖7所示。

解碼前 解碼后

圖7 脈沖間隔解碼前、后的波形對比

觸發脈沖和應答脈沖波形如圖8所示。

觸發脈沖 應答脈沖

圖8 觸發脈沖和應答脈沖的波形

可見，通過計算機仿真，設計的浮標測距接收與應答機電路在某型搜瞄系統雷達發出的探測和詢問脈沖照射下，能夠正確地產生相應的應答信號。

3.2.2 信息處理分機的仿真信息處理分機的輸入信號來自某型浮標信息接收處理機的信號分配器，這是一個包絡含有應答雙脈沖的射頻信號，經射頻放大器放大后送入包絡檢波器檢波。包絡檢波器檢波前、后的波形對比如圖9所示。

圖9 包絡檢波器檢波前、后的波形

檢波后的視頻雙脈沖信號經放大后送入脈沖間隔解碼器進行解碼，解碼前、后的波形對比如圖10所示。

解碼前解碼后

圖10 解碼前、后的波形對比

由此可見，通過計算機仿真，設計的信息處理分機在收到浮標發出的信號后，能夠從中正確地檢出測距應答脈沖加以識別并輸出觸發信號。科技論文。

4浮標定位系統仿真的結論通過以上的仿真結果可以看到，按照預先設計好的浮標定位系統方案，新設計的浮標測距接收與應答機和信息處理分機均能較好地實現其設計功能，配合浮標定位系統的其它設備，可實現某型機對投放的某型無線電聲納浮標進行遠距離快速定位。

通過對設計的浮標定位系統電路進行計算機仿真，驗證了系統設計的正確性和可行性。

參考文獻：

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