基于FPGA的弹载多参数存储系统设计

王利斌 张会新 刘文怡

摘 要： 为了解决导弹飞行弹体遥测数据的高精度采集的问题，设计一种以FPGA为高精度的多参数采编存储系统，系统主要由数据采集模块、数据实时监测模块、数据存储模块组成，采集模块对不同的模拟信号和数字信号进行采集、编帧。实时监测模块能够在采集过程中对数据进行实时监测，并通过长线完成与上位机通信，存储模块能实现硬回收和数据进行回读。为实现高精度采集存储加速度计信号，研究了利用高精度A/D转换器对加速度计信号进行采集，对提高A/D转换电路信噪比做出了分析，使其满足精度范围要求。实验结果表明，该采编存储系统采集精度高、性能可靠。

关键词： 弹载系统； 参数存储系统； A/D转换； 信噪比分析； 实时监测； 加速度计信号

中图分类号： TN965+.6?34； TP274 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）08?0049?04

Abstract： To resolve the problem of high precision acquisition of telemeasuring data for the missile′s flying projectile， a high?precision multi?parameter acquisition and storage system based on FPGA is designed. The system is composed of data acquisition module， data real?time monitoring module and data storage module. The acquisition module is adopted to collect and frame the different analog signals and digital signals. The real?time monitoring module can monitor the data in real time during data acquisition and achieve long line communication with the host computer. The storage module can realize hard recycling and data readback. To achieve high precision acquisition and storage of accelerometer signals， the accelerometer signal acquisition of high precision A/D converter is studied and improvement of the signal?to?noise ratio （SNR） for A/D conversion circuit is analyzed so that the precision scope requirement can be met. The test results show that the acquisition and storage system has high acquisition precision and reliable performance.

Keywords： missile?borne system； parameter storage system； A/D conversion； SNR analysis； real?time monitoring； accelerometer signal

0 引 言

近年来，随着航空航天技术的迅猛发展，对各类飞行参数的信息量需求大增，同时对数据采集存储设备提出了更高要求[1?2]。为了有效采集某型号导弹飞行弹体的工作参数，本文设计一种基于FPGA多通道采编存储器，实现对3 路加速度信号、4路缓变信号、8路速变信号和1路PCM数据信号的高精度采编和实时监测，并将数据存入以FLASH为核心的存储模块，完成飞行试验后实现数据回读。

1 系统整体设计

依据模块化的指导思想，将该采编存储器分为数据采集模块和数据存储模块、供电模块、实时监测模块，各模块相互独立，系统总体设计如图1所示。……