Разработка системы сжатия эхо-сигналов различной длительности
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
? срок службы до капитального ремонта, лет, не менее -15;
.2 Средняя наработка на отказ, не менее, ч - 50000;
.3 Устойчивая работа при изменениях напряжения во вторичном питании 10%.
.Требования к эксплуатации, хранению, удобству технического обслуживания и ремонту
.1 Требования по техническому обслуживанию должны соответствовать РУК УВАИ.461311.020.
9.2 Ремонт модуля осуществляется только в заводских условиях.
9.3 Работоспособность должна проверяться при помощи встроенной аппаратуры контроля.
10.Требования по метрологическому обеспечению
.1 Метрологическое обеспечение должно соответствовать требованием СТП УВАИ 8.001-99.
10.2 Контрольно-измерительные приборы должны быть стандартизованы, обеспечены поверкой и входить в государственный реестр и Перечень средств измерений Заказчика.
11.Требования к упаковке и маркировке
.1Требования к упаковке и маркировке должны соответствовать ГОСТ Р 20.39.309-98.
.2Требования к таре не предъявляются.
. Требования защиты государственной тайны
.1 Требования не предъявляются.
3.2 Выводы
В данной главе было составлено техническое задание на разработку модуля сжатия сложных ЛЧМ сигналов. Были определены уровни напряжений входных и выходных сигналов, определены основные характеристики синхронизационных и информационных сигналов. Учтены и указаны основные требования по надежности, радиоэлектронной защите, живучести, стойкости, технологичности, защите государственной тайны, метрологическому обеспечению, а также требования к эксплуатации, хранению, техническому обслуживанию, упаковке и маркировке.
4. Разработка структурной схемы модуля и выбор элементной базы
.1 Структурная схема модуля
Согласно техническому заданию составим структурную схему модуля:
Рисунок 4.1 Структурная схема модуля сжатия ЛЧМ сигналов
Рассмотрим коротко принцип работы устройства. Блок вычисления сверточных сумм начинает свою работу при поступлении сигнала НРД ( начало рабочей дистанции ) и завершает по КРД ( конец рабочей дистанции ). Отсчеты квадратур, поступающие на вход этого блока, записываются в 1 элемент массива из 256 элементов, при этом данные, находящиеся в этом массиве сдвигаются вправо, с потерей последнего элемента. Такая структура представляет собой аналог многоотводной линии задержки. Далее массив условно разбивается на 4 части по 64 элемента. Каждая из частей затем сворачивается с соответствующим участком импульсной характеристики (копии сигнала). Эти 4 потока вычисляются параллельно относительно друг друга. Для каждого из этих потоков единовременно необходимо иметь 2 отсчета импульсной характеристики (итого - 8), соответственно, необходимо заранее загрузить данные из ПЗУ в 4 ОЗУ. Эту процедуру организует контроллер оперативной памяти. Выполнение операции комплексного умножения с накоплением (базовая операция при вычислении свертки) в каждой из этих частей происходит последовательно, однако с высокой тактовой частотой (96МГц). Такая тактовая частота позволяет выполнить всю операцию свертки менее чем за 0.7мкс, в то время как период смены отсчетов квадратур составляет 0.833мкс, следовательно, устройство работает полностью в режиме реального времени. По завершении вычисления сверточных сумм, результат суммируется для каждой квадратуры.
Необходимо отметить, что в зависимости от кодограммы ДЗИ (длина зондирующего импульса) контроллер оперативной памяти выбирает область ПЗУ с соответствующей копией сигнала. Переключение в тестовый режим происходит при поступлении сигнала Тест. В таком режиме на вход блока сжатия поступают отсчеты квадратур не со входа модуля, а из ПЗУ с записанным эталонным ЛЧМ сигналом.
.2 Выбор элементной базы
В течение последних лет, когда для многих разработчиков аппаратуры ЦОС стало ясно, что программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) - это удобная в освоении и применении элементная база, альтернативы которой зачастую не найти. Последние годы характеризуются резким ростом плотности упаковки элементов на кристалле, многие ведущие производители либо начали серийное производство ПЛИС с эквивалентной емкостью более 1 миллиона логических вентилей. Цены на ПЛИС неуклонно падают.
Приведем известную классификацию ПЛИС по структурному признаку, т.к. она дает наиболее полное представление о классе задач, пригодных для решения на той или иной ПЛИС. Следует заметить, что общепринятой оценкой логической емкости ПЛИС является число эквивалентных вентилей, определяемое как среднее число вентилей 2И-НЕ, необходимых для реализации эквивалентного проекта на ПЛИС и базовом матричном кристалле (БМК). Понятно, что эта оценка весьма условна, поскольку ПЛИС не содержат вентилей 2И-НЕ в чистом виде, однако для проведения сравнительного анализа различных архитектур она вполне пригодна. Основным критерием такой классификации является наличие вид и способы коммутации элементов логических матриц. По этому признаку можно выделить следующие классы ПЛИС.
Программируемые логические матрицы - наиболее традиционный тип ПЛИС, имеющий программируемые матрицы И и ИЛИ В зарубежной литературе соответствующими этому классу аббревиатурами являются FPLA (Field Programmable Logic Array) и FPLS (Field Programmable Logic Sequencers). Недостаток такой архитектуры - слабое использование ресурсов программируемой матрицы ИЛИ, поэтому дальнейшее развитие получили микросхемы, построенные