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前端設(shè)計(jì)論文范文第1篇

關(guān)鍵詞：現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，高速以太網(wǎng)，智能儀表，Linux操作系統(tǒng)

 

1引言

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)被認(rèn)為是DCS的有力取代者，由于現(xiàn)場(chǎng)總線的協(xié)議眾多,不同協(xié)議的兼容性問(wèn)題一直困擾工業(yè)界。為此許多現(xiàn)場(chǎng)總線組織（或生產(chǎn)廠家）提出基于以太網(wǎng)的控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。目前，各生產(chǎn)廠家的作法都是在自身的現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備基礎(chǔ)上，增加高速以太網(wǎng)HSE(High Speed Ethernet)連接器或相應(yīng)轉(zhuǎn)換設(shè)備。同樣存在不同生產(chǎn)廠家設(shè)備的互換性問(wèn)題；到目前為止還沒(méi)有完全基于高速以太網(wǎng)的自動(dòng)化儀表（變送器和執(zhí)行器）。本文設(shè)計(jì)的智能儀表并不僅是一個(gè)變送器或執(zhí)行器，而是具備必備的上層控制功能，能夠完成必要的控制過(guò)程，相當(dāng)于將現(xiàn)有DCS控制功能分散于各個(gè)底層設(shè)備中。而上層設(shè)備只有相當(dāng)于DCS的工程師站和操作員站。結(jié)合通用組態(tài)軟件可以完成控制系統(tǒng)的組態(tài)、下載，形成底層的智能自動(dòng)化儀表和高層的智能系統(tǒng)軟件。為控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分散化、智能化、協(xié)調(diào)性、集成方式打下基礎(chǔ)。

2 總體方案

2.1 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)主要功能是實(shí)現(xiàn)工業(yè)中的智能儀表的數(shù)據(jù)和上位機(jī)之間高速以太網(wǎng)的傳輸。通過(guò)儀表的智能前端把智能儀表的數(shù)據(jù)采集起來(lái)，智能前端利用內(nèi)部的TCP/IP協(xié)議，通過(guò)高速以太網(wǎng)以數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送給上位機(jī)中。在上位機(jī)將適當(dāng)?shù)目刂扑惴K聯(lián)結(jié)起來(lái)之后，將它形成一個(gè)組態(tài)文件，下載到智能儀表中運(yùn)行，調(diào)用相應(yīng)的算法，從而來(lái)完成特定的控制功能。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖的對(duì)比如下：

2.2 分層結(jié)構(gòu)描述

相鄰控制關(guān)聯(lián)密切的在同一交換機(jī)下，形成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的控制子網(wǎng)，整個(gè)控制可以有幾個(gè)到幾十個(gè)甚至上百個(gè)控制子網(wǎng)。子網(wǎng)間由上層核心交換機(jī)完成（必要時(shí)可以使用多個(gè)），子網(wǎng)間只通信必要的信息。核心交換機(jī)可以連接數(shù)據(jù)服務(wù)器與工程師站和操作員站。這樣就使得控制功能徹底分散到底層智能儀表中。上層完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理、工程師站、操作員站功能。網(wǎng)絡(luò)都是冗余系統(tǒng)，同時(shí)每個(gè)智能儀表采用雙網(wǎng)卡結(jié)構(gòu)，必要時(shí)儀表可以采用雙CPU冗余設(shè)計(jì)。論文大全，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。。

2.3 智能儀表控制功能的實(shí)現(xiàn)

每個(gè)智能儀表完成部分乃至全部的控制策略，在組態(tài)過(guò)程中可以將整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的智能儀表看作一個(gè)整體進(jìn)行組態(tài)、下裝?？刂乒δ軐?shí)現(xiàn)可以由儀表間進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)用，控制可由智能儀表間協(xié)作完成，可采用如（DCOM、COORBRA）或采用群Agent的方法。控制功能可以在子網(wǎng)內(nèi)遷移，協(xié)作完成整個(gè)控制任務(wù)。整個(gè)控制功能可以在線互為備份。

3 硬件結(jié)構(gòu)

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智能儀表的智能前端通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議連接到交換機(jī)上。我們對(duì)每個(gè)智能儀表分配一個(gè)IP地址，上位機(jī)通過(guò)不同的IP地址，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)特定儀表的通訊。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸距離增大時(shí)，可以通過(guò)增加交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。

3.2智能前端的硬件結(jié)構(gòu)

智能前端主要由基于ARM內(nèi)核的微處理器AT91RM9200，100M以太網(wǎng)控制器芯片RTL8100，串口電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232以及RS232串口與RJ45接口組成。結(jié)構(gòu)如圖1所示

3.3以太網(wǎng)接口電路及實(shí)現(xiàn)方法

以太網(wǎng)接口硬件電路使用的芯片主要有微處理器AT91RM9200、RTL8100、AM29I、V002B、74LVl38等。

其中AM29L、V002B是Flash存儲(chǔ)器，主要用來(lái)存放程序，由于AT91RM9200微處理器內(nèi)帶16kB的SRAM和126k的Boot ROM，足夠存放數(shù)據(jù)。故此方案無(wú)需擴(kuò)展RAM。TS7023是個(gè)隔離濾波器，RJ45為100BaseT的以太網(wǎng)接口連接器。74LVl38提供RTL8100的片選信號(hào)。

RTL8100是性?xún)r(jià)比高且?guī)в屑床寮从霉δ艿娜p工以太網(wǎng)控制器。它的主要特性包括：符合EtherenetlI與IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)；全雙工，收發(fā)可同時(shí)達(dá)到100Mbit／s的速率；內(nèi)置16kB的SRAM，用于收發(fā)緩沖，降低對(duì)主處理器的要求；支持UTP，AUI，BNC自動(dòng)檢測(cè)，還支持對(duì)100BaseT拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的自動(dòng)極性修正。RTL8100內(nèi)部有兩塊RAM區(qū)一塊16kB，地址為0x4000～0x7fff；一塊32字節(jié)，地址為0x0000～0x001f。RAM按頁(yè)存儲(chǔ)，每256字節(jié)為一頁(yè)。本方案中將RTL8100的RAM的前12頁(yè)(0x4000～0x4bff)作為發(fā)送緩沖區(qū)，后52頁(yè)(0x4c00~0x7fff)作為接收緩沖區(qū)，第0頁(yè)只有32個(gè)字節(jié)，用來(lái)存儲(chǔ)以太網(wǎng)的物理地址。RTL8100具有32個(gè)輸出／輸入地址，地址偏移量為00H~1FH。其中00H～0FH共16個(gè)地址為寄存器地址，寄存器分為page0、pagel、page2、page3，由RTL8100中的命令寄存器CR中的PSl和PS0位來(lái)決定要訪問(wèn)的頁(yè)。復(fù)位端口包括18H～1FH共8個(gè)地址，用于RTL8100的復(fù)位。

4.軟件結(jié)構(gòu)

linux作為支撐系統(tǒng)，所有程序均采用基于GGC的C語(yǔ)言編寫(xiě)，而且它具有可讀性強(qiáng)、容易移植、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便的優(yōu)點(diǎn)。論文大全，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。。

4.1 linux簡(jiǎn)介

Linux是由Linus Benedict Torvalds等眾多軟件高手共同開(kāi)發(fā)的，是一種能運(yùn)行于多種平臺(tái)(如PC及其兼容機(jī)、Alpha工作站、SUN Sparc工作站)、源代碼公開(kāi)、免費(fèi)、功能強(qiáng)大、遵守POSIX標(biāo)準(zhǔn)、與Unix兼容的操作系統(tǒng)。Linux運(yùn)行的硬件平臺(tái)起初是Intel 386、486、Pentium、PentiumPro等?，F(xiàn)在，還包括A1pha、PowerPC、Sparc等。Linux不但支持32位，還支持64位如A1pha。Linux不但支持單CPU，還支持多CPU。

4.2 以太網(wǎng)接口程序設(shè)計(jì)

編寫(xiě)控制以太網(wǎng)接口程序的步驟為：

（1）用C語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)作為源文件加入項(xiàng)目中，將用到的頭文件包含進(jìn)項(xiàng)目中。

（2）RTL8100 初始化

控制ARM對(duì)RTL8100復(fù)位引腳rest 進(jìn)行復(fù)位, 啟動(dòng)RTL8100工作。 設(shè)置接收狀態(tài)寄存器RCR和發(fā)送狀態(tài)寄存器TCR ,劃分接收緩沖區(qū)和發(fā)送緩沖區(qū),并使之處于接收狀態(tài)。

（3）傳輸數(shù)據(jù)包

發(fā)送過(guò)程是通過(guò)執(zhí)行遠(yuǎn)程DMA寫(xiě)操作進(jìn)行,給要發(fā)送數(shù)據(jù)加上以太網(wǎng)首部,即目的地址、源地址和類(lèi)型字段，使之符合以太網(wǎng)幀格式, 傳至RTL8100發(fā)送緩沖區(qū)，啟動(dòng)包發(fā)送命令即可。

(4 ) 接收數(shù)據(jù)包

RTL8100通過(guò)DMA 方式讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。首先查詢(xún)狀態(tài)寄存器CURR判斷是否有數(shù)據(jù)分組到達(dá)。如果有則啟動(dòng)遠(yuǎn)程DMA讀,接收數(shù)據(jù),并根據(jù)接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)值判斷數(shù)據(jù)包是否完好,以便繼續(xù)讀取其它數(shù)據(jù),進(jìn)而根據(jù)所讀以太網(wǎng)首部中的協(xié)議類(lèi)型,轉(zhuǎn)向相應(yīng)的協(xié)議處理程序。

5.結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)采用了一種新穎的嵌入式控制器，在產(chǎn)品性能上有了很大的提高，價(jià)格便宜，可以在工業(yè)控制中使用，并且為控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分散化、智能化、協(xié)調(diào)性、集成方式打下基礎(chǔ)。論文大全，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。。同時(shí)建立具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系。采用這樣的控制系統(tǒng)可以大量節(jié)省控制設(shè)備投資，簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，整體提高控制系統(tǒng)的可靠性。打破國(guó)外對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)的壟斷，為我國(guó)控制技術(shù)設(shè)備在一個(gè)高層次上發(fā)展提供很好的技術(shù)支持。

前端設(shè)計(jì)論文范文第2篇

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工工藝；GE公司；鈷基高溫合金；難切削

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ320.67+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

該零件外形均由曲面構(gòu)成，壁厚為3.175mm，外圓型面上有八個(gè)大島嶼與一個(gè)小島嶼，在前端面有144處孔，徑向孔有20處。在零件后端面有160處孔，徑向孔有21處，并有21處花邊。針對(duì)零件在加工中受到零件材料難加工，及零件型面復(fù)雜的制約，我們進(jìn)行了大量的研制工作。本篇論文論述了高壓渦輪機(jī)匣加工研制的整個(gè)過(guò)程。

本論文內(nèi)容主要包含以下兩個(gè)部分：

a.概述部分：介紹GE公司大型鈷基高溫合金機(jī)匣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工工藝難點(diǎn)；

b.工藝路線及機(jī)械加工：針對(duì)零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工難點(diǎn)論述零件加工工藝和機(jī)械加工過(guò)程。

1 零件及加工概述

1.1 零件結(jié)構(gòu)

高壓渦輪機(jī)匣為鈷基高溫合金環(huán)形靜止零件，輪廓以曲面為主，最大外徑尺寸φ1137mm，高116.497mm，型面壁厚3.619mm，型面上有八個(gè)大島嶼及一個(gè)小島嶼；零件分前后端面，前端面有114個(gè)通孔，徑向孔有20處。在零件后端面有160處孔，徑向孔有21處，并有21處花邊。零件整體如圖1

1.2 零件材料及特點(diǎn)

1.2.1鈷基高溫合金

高壓渦輪機(jī)匣材質(zhì)為RENE41，毛料為鈷基高溫合金模鍛件，含有金屬主要成分有鎳、鉻、鎢和少量的鉬、鈮、鉭、鈦等合金元素。鈷基高溫合金具有較高的強(qiáng)度、良好的抗熱疲勞、抗熱腐蝕、和耐磨腐蝕性能。用于制作航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)、艦船燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪增壓器。正是由于這種性能，該材料用于高壓渦輪機(jī)匣。

1.2.2 加工特點(diǎn)

鈷基高溫合金材料由于成分的原因，材質(zhì)硬難于切削，在加工時(shí)受切削力影響變形不大。零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)工藝路線、刀具及加工的方法有所要求，在新件的研制階段需要合理安排工藝路線及安排合理的加工方法。

1.3 工藝難點(diǎn)

該零件從設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行工藝分析，從工藝路線、加工、刀具三個(gè)方面對(duì)加工難點(diǎn)進(jìn)行論述。

1.3.1 機(jī)械加工

零件的材料硬度大，型面復(fù)雜：

切削零件材料時(shí)，零件材料硬度大，型面加工長(zhǎng)。在進(jìn)行半精車(chē)時(shí)進(jìn)行深槽加工，普通刀具難于加工該處。

銑加工表面：在進(jìn)行粗銑削加工時(shí)，零件型面余量大，最大處達(dá)到19mm余量，加工時(shí)需用大量刀具。

2 加工工藝研究

2.1 工藝路線

通過(guò)以上的分析制定工藝路線，編制工藝規(guī)程，由于零件整體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工路線已先車(chē)加工零件外形，后進(jìn)行粗銑加工去余量，然后進(jìn)行熱處理工序。再進(jìn)行精銑加工零件的型面，后焊接，再進(jìn)行零件的精車(chē)加工，后對(duì)零件進(jìn)行銑花邊及鉆孔，最后對(duì)零件內(nèi)部進(jìn)行噴涂。

2.1.1 工藝路線制定

工藝路線：№0毛料—№5車(chē)后端面基準(zhǔn)—№10粗車(chē)前端及型面—№15粗車(chē)后端及型面—№20粗銑外型面—№25去應(yīng)力熱處理—№30修后端面基準(zhǔn)—№35半精車(chē)前端及型面—№40半精車(chē)后端及型面—№50精銑外型面—№55去毛刺—№60焊接連接座—№70修基準(zhǔn)—№75精車(chē)前端—№80精車(chē)后端—№85鉆前端面孔、徑向孔并銑端面槽—№90鉆后端面孔、徑向孔并銑端面槽—№100攻螺紋—№105標(biāo)印—№110清洗—J115中間檢驗(yàn)—120熒光檢查—125清洗—130集件—135裝配—140清洗—145噴涂—150車(chē)涂層—155修噴涂表面—J160最終檢驗(yàn)—165入庫(kù)

2.1.2 工裝和刀具選擇

工裝：主要根據(jù)GE公司提供的車(chē)床和銑床夾具結(jié)構(gòu)圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)并制造，檢測(cè)用約束測(cè)具為自主設(shè)計(jì)制造。

刀具的選擇：鈷基高溫合金是一種難切削材料，刀具本身成分內(nèi)含有鈷成分，在加工中，刀具材料容易與零件材料產(chǎn)生親和，刀具很容易磨損，故選用刀具時(shí)，應(yīng)選用耐磨涂層，防止零件在加工時(shí)，刀具磨損，使得刀具有更高耐磨性，零件得到更好的表面質(zhì)量且延長(zhǎng)刀具壽長(zhǎng)。

2.2 車(chē)加工

車(chē)加工共有9道工序：№5車(chē)后端面基準(zhǔn)—№10粗車(chē)前端及型面—№15粗車(chē)后端及型面—№30修后端面基準(zhǔn)—№35半精車(chē)前端及型面—№40半精車(chē)后端及型面—№70修基準(zhǔn)—№75精車(chē)前端—№80精車(chē)后端

№5車(chē)后端面基準(zhǔn)：本道工序車(chē)加工零件的內(nèi)孔及外圓，用于下一道工序的找正及壓緊；

№10粗車(chē)前端及型面：去除大部分余量為精加工單邊留有3mm余量；

№15粗車(chē)后端及型面：去除大部分余量為精加工單邊留有3mm余量；

№30修后端面基準(zhǔn)：熱處理后，進(jìn)行修基準(zhǔn)工序，為下道車(chē)加工做準(zhǔn)備。

№35半精車(chē)前端及型面：在零件型面處加工到零件設(shè)計(jì)圖尺寸，端面留有余量1mm余量。（在NO20工序應(yīng)力釋放后，型面加工到零件設(shè)計(jì)圖尺寸）

№40半精車(chē)后端及型面：在零件型面處加工到零件設(shè)計(jì)圖尺寸，端面留有余量1mm余量。（在NO20工序應(yīng)力釋放后，型面加工到零件設(shè)計(jì)圖尺寸）

№70修基準(zhǔn)：車(chē)零件的止口端面及外圓，用于零件的裝夾找正。

№75精車(chē)前端：將零件端面尺寸加工到零件最終尺寸，并扎槽。

№80精車(chē)后端：將零件端面尺寸加工到零件最終尺寸，并扎槽。

2.3 銑加工

零件的精銑加工：

零件的精銑加工，在精銑加工時(shí)，注意合理的安排零件的加工路線，加工的先后順序，加工時(shí)的走刀路線。具體精銑的加工路線如下：

第一步：加工零件型面，在加工零件型面時(shí)，采用切線進(jìn)刀，在加工零件型面時(shí)，采用上下往復(fù)銑加工，保證零件的表面質(zhì)量，零件的表面粗糙度，銑削零件的型面。

第二步：銑加工島嶼凸臺(tái)表面，用Φ20刀具銑加工凸臺(tái)表面，在零件表面方向進(jìn)刀切削

第三步：加工島嶼大孔及島子臺(tái)階。

第四步：清理大島嶼兩側(cè)，用Φ20R3進(jìn)行清理島嶼兩側(cè)。

第五步：清理小島嶼，在小島嶼外層走兩次，將零件銑型面的殘余清除。

第六步：清理小島嶼下部，用R6球刀進(jìn)行清根，清根時(shí)需注意刀具的磨損。

2.4 關(guān)鍵和難點(diǎn)

高壓渦輪機(jī)匣加工的關(guān)鍵在于車(chē)加工的車(chē)槽及銑加工的工藝路線。

2.4.1 進(jìn)行粗銑零件型面，注意走刀路線的刀路，在粗銑時(shí)，大量去除零件余量。

2.4.2 除零件余量后需要對(duì)零件進(jìn)行熱處理，將零件粗車(chē)及粗銑時(shí)的殘余應(yīng)力釋放。

2.4.3 后進(jìn)行車(chē)基準(zhǔn)及半精車(chē)加工。在半精車(chē)時(shí)，先用R2.5球刀進(jìn)行粗扎槽，在用R2球刀進(jìn)行精車(chē)。在遇到特殊槽型時(shí)，選用非標(biāo)刀片進(jìn)行車(chē)加工零件的型面。

2.4.4 進(jìn)行精銑加工時(shí)，注意零件的走刀路線，合理的安排刀路，加工出零件的型面。

3 加工工藝總結(jié)和推廣

隨著民用航空飛機(jī)的發(fā)展，類(lèi)似鈷基高溫合金被越來(lái)越多的應(yīng)用，鈷基合金材料應(yīng)用領(lǐng)域的越來(lái)越廣泛，必將對(duì)制造業(yè)提出更高的要求，對(duì)特種合金加工工藝的研究也會(huì)更加深入。

此次對(duì)鈷基高溫合金類(lèi)大型機(jī)匣件工藝方法的第一次探索嘗試，發(fā)現(xiàn)了一些鈷基高溫合金的加工工藝方法，如合理安排零件工藝路線，選用合適刀具進(jìn)行加工，安排合理的走刀路線；除此之外，也對(duì)刀具對(duì)零件加工中應(yīng)用的重要性有所認(rèn)識(shí)，這些方法和措施也會(huì)推廣到其他GE公司的大型機(jī)匣合金類(lèi)零件的研制中去，不斷摸索創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

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[2]金屬切削技術(shù)指南[M].山特維克可樂(lè)滿.

[3]西門(mén)子編程教程[M].

前端設(shè)計(jì)論文范文第3篇

關(guān)鍵詞：綜合監(jiān)控系統(tǒng)，蠕蟲(chóng)

 

工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)因?yàn)榇罱ㄊ褂梅奖?，遠(yuǎn)程管理方便的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)廣泛地用于各行各業(yè)。工業(yè)控制以太網(wǎng)比傳統(tǒng)的工業(yè)控制總線傳輸數(shù)據(jù)量大，協(xié)議更多樣，通用性、擴(kuò)展性更優(yōu)越，逐漸成為大型分布式工業(yè)控制系統(tǒng)的首選。為適應(yīng)地鐵智能設(shè)備分布分散，數(shù)量大，協(xié)議種類(lèi)繁多，監(jiān)控實(shí)時(shí)性要求高的特點(diǎn)，廣州地鐵三號(hào)線組建了以工業(yè)控制以太網(wǎng)為骨干的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

本文以主動(dòng)探測(cè)型蠕蟲(chóng)為討論對(duì)象。蠕蟲(chóng)可能造成網(wǎng)絡(luò)中斷，工作站死機(jī)等問(wèn)題，嚴(yán)重威脅著工控網(wǎng)絡(luò)的正常穩(wěn)定工作。免費(fèi)論文，綜合監(jiān)控系統(tǒng)。。防御蠕蟲(chóng)入侵已經(jīng)成為擺在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員面前的一道難題。

1廣州地鐵三號(hào)線的綜合監(jiān)控系統(tǒng)介紹

廣州地鐵三號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)大型數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，集中監(jiān)控三號(hào)線全線各站的電力、智能建筑、火災(zāi)報(bào)警、屏蔽門(mén)、防淹門(mén)、廣播、閉路電視、售檢票系統(tǒng)、行車(chē)信號(hào)、車(chē)載信息、乘客信息傳遞、時(shí)鐘系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)等十三個(gè)專(zhuān)業(yè)的設(shè)備。

系統(tǒng)采用千兆光纖以太網(wǎng)為骨干網(wǎng)，各站通過(guò)千兆交換機(jī)連接作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。千兆交換機(jī)與前端處理器連接，以前端處理器為與諸系統(tǒng)如火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、智能建筑系統(tǒng)等子系統(tǒng)設(shè)備的通訊轉(zhuǎn)換接口。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)存放于各站服務(wù)器，本站工作站訪問(wèn)本站服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)讀取設(shè)備狀態(tài)顯示。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)呈典型C/S結(jié)構(gòu)。服務(wù)器采用UNIX系統(tǒng)而工作站采用windowsXP系統(tǒng)。服務(wù)器與工作站通過(guò)中間件軟件完成數(shù)據(jù)交換。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)管理員可從網(wǎng)管工作站可讀取被監(jiān)控的各種設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)及系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示：

2主動(dòng)探測(cè)型蠕蟲(chóng)的特征

蠕蟲(chóng)是一類(lèi)具有強(qiáng)傳染性，攻擊系統(tǒng)漏洞干擾計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)工作的程序的統(tǒng)稱(chēng)。蠕蟲(chóng)和傳統(tǒng)的病毒有以下區(qū)別：

（1）存在形式不同：傳統(tǒng)病毒是可自我復(fù)制的一個(gè)代碼片段，寄生在宿主文件中。蠕蟲(chóng)則是一個(gè)獨(dú)立的程序。

（2）傳染機(jī)制不同：傳統(tǒng)病毒的傳播方式是將病毒代碼嵌入宿主程序，蠕蟲(chóng)則是通過(guò)自身復(fù)制感染網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)。

（3）觸發(fā)方式不同：傳統(tǒng)病毒需要使用者操作宿主文件觸發(fā)，蠕蟲(chóng)則是主動(dòng)攻擊，不需人為干預(yù)。

常見(jiàn)的主動(dòng)探測(cè)型蠕蟲(chóng)工作過(guò)程可分為網(wǎng)絡(luò)探測(cè)、系統(tǒng)漏洞掃描、實(shí)施攻擊、自我推進(jìn)四步。

蠕蟲(chóng)先會(huì)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)探測(cè)，即通過(guò)IP探測(cè)機(jī)制探測(cè)網(wǎng)絡(luò)中其他主機(jī)的IP。完成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的探測(cè)后，蠕蟲(chóng)對(duì)被發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)進(jìn)行掃描，探測(cè)主機(jī)系統(tǒng)是否存在適合攻擊的漏洞。確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)為可傳播對(duì)象后，蠕蟲(chóng)將自身復(fù)制到目標(biāo)主機(jī)并在目標(biāo)主機(jī)上進(jìn)行自我隱藏、信息搜集等工作。同時(shí)，蠕蟲(chóng)會(huì)將自身在目標(biāo)主機(jī)上復(fù)制多個(gè)副本，并啟動(dòng)搜索進(jìn)程，實(shí)施網(wǎng)絡(luò)探測(cè)，進(jìn)行下一輪攻擊。

3綜合監(jiān)控系統(tǒng)蠕蟲(chóng)的來(lái)源：

綜合監(jiān)控系統(tǒng)是工控系統(tǒng)，并不接入Internet，蠕蟲(chóng)的來(lái)源主要是以下兩種：

（1）更新軟件版本時(shí)感染蠕蟲(chóng)

工控軟件一般都不是在工廠一次開(kāi)發(fā)完成，直接上線投入運(yùn)行就能達(dá)到終驗(yàn)水平的。工控軟件從完成初步開(kāi)發(fā)出廠，到穩(wěn)定運(yùn)行，最終達(dá)到可接受驗(yàn)收的水平，往往需要經(jīng)過(guò)多次升級(jí)修改。

（2）取數(shù)據(jù)時(shí)感染蠕蟲(chóng)

較安全的數(shù)據(jù)讀取方式是采用一次性寫(xiě)入的光盤(pán)取出數(shù)據(jù)。但綜合監(jiān)控系統(tǒng)有其特殊性，首先綜合監(jiān)控系統(tǒng)可監(jiān)控幾乎所有設(shè)備，需要讀取的數(shù)據(jù)量巨大；其次因?yàn)榈罔F行業(yè)的特殊性，數(shù)據(jù)分析需要及時(shí)，在事件發(fā)生后必須馬上取得數(shù)據(jù)，導(dǎo)致取數(shù)據(jù)的次數(shù)較多。這樣假如每次取數(shù)據(jù)都花費(fèi)一張光盤(pán)，成本相當(dāng)高，不符合企業(yè)利益。

另外，在運(yùn)行過(guò)程中，為了分析系統(tǒng)運(yùn)行狀況，保障系統(tǒng)安全運(yùn)行，管理員每天都需要讀取系統(tǒng)運(yùn)行日志進(jìn)行分析并保存。管理員的存取介質(zhì)也有可能帶有蠕蟲(chóng)。

4蠕蟲(chóng)的防治

4.1蠕蟲(chóng)的檢測(cè)

綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)內(nèi)容單一，利于用對(duì)照表檢測(cè)法進(jìn)行感染檢測(cè)。免費(fèi)論文，綜合監(jiān)控系統(tǒng)。。凡是不符合對(duì)照表特征的數(shù)據(jù)包均視為有害，進(jìn)行報(bào)警。

（1）檢測(cè)的基礎(chǔ)是建立特征對(duì)照表。綜合監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控機(jī)制在時(shí)間上是循環(huán)重復(fù)的。免費(fèi)論文，綜合監(jiān)控系統(tǒng)。。因此可以從骨干網(wǎng)提取一時(shí)段單位的數(shù)據(jù)包，根據(jù)設(shè)計(jì)文本規(guī)定的通訊信息種類(lèi)，遍選讓檢測(cè)軟件學(xué)習(xí)，生成特征對(duì)照表。

（2）對(duì)照表的特征的選擇。根據(jù)蠕蟲(chóng)的入侵習(xí)慣，可選用協(xié)議種類(lèi)比，源IP，目標(biāo)IP，數(shù)據(jù)量作為檢測(cè)特征量。

綜合監(jiān)控網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)包較固定，可增加數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度作為特征量。免費(fèi)論文，綜合監(jiān)控系統(tǒng)。。免費(fèi)論文，綜合監(jiān)控系統(tǒng)。。

（3）進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)。為減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，采取定時(shí)抽取一時(shí)間段骨干網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)的方式。出現(xiàn)不符合特征表的情況將進(jìn)行報(bào)警。

4.2系統(tǒng)功能的恢復(fù)

蠕蟲(chóng)網(wǎng)絡(luò)感染能力很強(qiáng)，通常單工作站完成蠕蟲(chóng)清楚，網(wǎng)絡(luò)上有殘留的蠕蟲(chóng)，幾小時(shí)后又會(huì)重復(fù)感染。所以清除蠕蟲(chóng)是一個(gè)系統(tǒng)性的工作，不能單機(jī)進(jìn)行。

服務(wù)器采用UNIX系統(tǒng)，前端處理器采用VxWorks系統(tǒng)，均不感染針對(duì)windows系統(tǒng)蠕蟲(chóng)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的蠕蟲(chóng)宿主是工作站。為減少恢復(fù)所用時(shí)間，可對(duì)工作全盤(pán)恢復(fù)，徹底清除病毒。

清除蠕蟲(chóng)時(shí)必須斷開(kāi)各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，恢復(fù)后逐站連接。

4.3蠕蟲(chóng)的預(yù)防

從維護(hù)者的角度，通過(guò)建立完善的管理制度限制蠕蟲(chóng)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)是較有效且成本較低的蠕蟲(chóng)防御方法。

針對(duì)蠕蟲(chóng)的來(lái)源，防御蠕蟲(chóng)應(yīng)該注意兩項(xiàng)制度的落實(shí)。

首先是規(guī)范軟件上線前的病毒檢測(cè)。軟件出廠時(shí)必須有開(kāi)發(fā)人員的病毒檢測(cè)報(bào)告，上線前由用戶在測(cè)試平臺(tái)驗(yàn)證后才能上線運(yùn)行。

第二是規(guī)范數(shù)據(jù)讀取的權(quán)限，僅允許授權(quán)人員進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)的操作。所用存儲(chǔ)設(shè)備必須是專(zhuān)用設(shè)備，且連接辦公網(wǎng)絡(luò)時(shí)設(shè)置為只讀。免費(fèi)論文，綜合監(jiān)控系統(tǒng)。。

在成本允許的情況下，應(yīng)該考慮增加綜合監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)外接口的保護(hù)，減少蠕蟲(chóng)的影響范圍，比如選用有防火墻功能的存儲(chǔ)設(shè)備取數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)防止蠕蟲(chóng)擴(kuò)散，在讀取數(shù)據(jù)的終端網(wǎng)管工作站設(shè)置防火墻。

參考文獻(xiàn)

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[2]魏長(zhǎng)寶《入侵、蠕蟲(chóng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的危害及防范》/文章編號(hào)1672-3791（2007）12（b）-0081-02

[3]rising.com.cn瑞星主頁(yè)

前端設(shè)計(jì)論文范文第4篇

關(guān)鍵詞：均勻性；前端進(jìn)氣；發(fā)動(dòng)機(jī)艙

中圖分類(lèi)號(hào)：U467.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-2550（2015）02-0018-05

Abstract： This paper studies the front end air flow uniformity relationship between CAE and physical test at various vehicle speeds. In addition， engine compartment parts’ effect on radiator heat rejection performance was studied. Analysis of thickness of condenser， shroud， air flow section and grille’s effect on front air flow uniformity was done in this study.

Key Words： uniformity； front end air flow； engine compartment

引 言

散熱器和冷凝器在零部件風(fēng)洞中的性能與在發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的性能表現(xiàn)存在一定的差別。其中影響因素包括：水泵、風(fēng)扇功率及一些車(chē)輛零部件，如格柵、進(jìn)風(fēng)口截面積、保險(xiǎn)杠位置、進(jìn)氣前端壓力系數(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)艙空氣出口等。

在研究過(guò)程中，為了準(zhǔn)確評(píng)估前端進(jìn)氣平均風(fēng)速的模擬值與試驗(yàn)值的相關(guān)性，需要測(cè)量多個(gè)參數(shù)。其中車(chē)輛的冷卻液和制冷劑的流量可以通過(guò)流量計(jì)測(cè)量，而因受不同零部件的影響，通過(guò)散熱器和冷凝器的空氣流速卻不容易測(cè)量，需要通過(guò)間接的方法獲得。

1 理論模型

文中將考慮以下車(chē)輛冷卻模塊組合：（1）風(fēng)扇相對(duì)于散熱器的位置；（2）不同護(hù)風(fēng)罩的設(shè)計(jì)：無(wú)護(hù)風(fēng)罩，部分護(hù)風(fēng)罩，全尺寸護(hù)風(fēng)罩，如圖1所示；（3）風(fēng)扇開(kāi)啟或關(guān)閉狀態(tài)；（4）冷凝器的尺寸及其相對(duì)散熱器和護(hù)風(fēng)罩的位置。

由于前端冷卻模塊較復(fù)雜如圖2，因此需作以下假設(shè)：一是將實(shí)際的空氣側(cè)回路簡(jiǎn)化為等效的空氣側(cè)回路，如圖3和4所示；二假定散熱器周?chē)目諝鉀](méi)有泄露；三假定所有的物理參數(shù)都是恒定的；四將流體模型視為穩(wěn)態(tài)、不可壓縮流動(dòng)。

將通過(guò)散熱器的空氣流分為三個(gè)區(qū)域：通過(guò)護(hù)風(fēng)罩和冷凝器的空氣流Uri1，護(hù)風(fēng)罩內(nèi)的空氣流Uri2，護(hù)風(fēng)罩以外的空氣流Ue。

2 數(shù)值模擬與試驗(yàn)對(duì)比

2.1模擬計(jì)算

對(duì)于上述前端冷卻模塊組合，文中將重點(diǎn)分析組合為：部分護(hù)風(fēng)罩設(shè)計(jì)；風(fēng)扇在散熱器后端；冷凝器的迎風(fēng)截面Sc小于護(hù)風(fēng)罩的截面Scv；散熱器的迎風(fēng)截面Sr大于護(hù)風(fēng)罩的截面Scv，如圖5：

基于上述假設(shè)，采用數(shù)值模擬計(jì)算可以獲得通過(guò)散熱器的平均風(fēng)速Ura和發(fā)動(dòng)機(jī)出口冷卻液的溫度Te。

2.2 環(huán)境風(fēng)洞試驗(yàn)

（1）試驗(yàn)儀器：空氣、冷卻液和制冷劑的溫度傳感器，流速傳感器，壓力傳感器。

（2）測(cè)試工況：外界溫度為25℃時(shí)爬坡、外界溫度為38℃和45℃時(shí)最大車(chē)速。

通風(fēng)測(cè)試：采用加熱器模擬發(fā)動(dòng)機(jī)熱源，對(duì)有風(fēng)扇和無(wú)風(fēng)扇兩種情況進(jìn)行測(cè)試。對(duì)不同車(chē)速，相同的冷卻液流速，相同的冷卻液和空氣溫差下，真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)艙條件下的散熱器性能，將與試驗(yàn)臺(tái)架上的性能進(jìn)行比較。這樣，通過(guò)在整車(chē)環(huán)境下測(cè)量散熱器的散熱量和冷卻液流量和溫度就可以獲得散熱器的平均風(fēng)速Ur如圖6所示：

（4）試驗(yàn)和計(jì)算方法

在車(chē)輛的仿真分析中，需要兩個(gè)重要的參數(shù)：前端的壓力系數(shù)Cpe和發(fā)動(dòng)機(jī)艙后端壓力系數(shù)Cps。針對(duì)每輛車(chē)，需要用圖7所示的方法，計(jì)算出這些系數(shù)。

案例結(jié)果---每個(gè)組件的壓降（格柵、散熱器、冷凝器、風(fēng)扇等）已在試驗(yàn)平臺(tái)上單獨(dú)測(cè)量。根據(jù)圖7的方法，將在環(huán)境風(fēng)洞中進(jìn)行兩輛車(chē)的測(cè)試。兩輛車(chē)都設(shè)計(jì)有全尺寸風(fēng)罩，實(shí)驗(yàn)時(shí)車(chē)輛Ⅰ風(fēng)扇開(kāi)啟，車(chē)輛Ⅱ風(fēng)扇關(guān)閉。

圖8顯示了車(chē)輛Ⅰ的試驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果，在車(chē)速60～200 km/h時(shí)有良好相關(guān)性，但在低速時(shí)存在一定的誤差。車(chē)輛裝配了完整的全尺寸風(fēng)罩（FFS），并且風(fēng)扇開(kāi)啟。這個(gè)問(wèn)題可能是風(fēng)扇扇葉太靠近散熱器。通過(guò)計(jì)算獲得的壓力系數(shù)Cpe、Cps分別為0.7，0.0。

圖9為帶有全尺寸護(hù)風(fēng)罩且風(fēng)扇關(guān)閉時(shí)車(chē)輛Ⅱ的試驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果相關(guān)性。壓力系數(shù)Cpe、Cps和車(chē)輛Ⅰ相同，分別是0.7和0.0。這些值將用于不同方案組合的計(jì)算。

2.3 結(jié)果分析

表1為車(chē)輛風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果與模擬值比較結(jié)果。

比較車(chē)輛的試驗(yàn)結(jié)果與模擬值發(fā)現(xiàn)，通過(guò)散熱器的平均風(fēng)速Ur，散熱器的換熱能力及發(fā)動(dòng)機(jī)出口的冷卻液溫度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的換熱性能影響較大。另外，高車(chē)速與低車(chē)速情況的試驗(yàn)結(jié)果與模擬值的吻合度，前者表現(xiàn)更好。這可能是由于設(shè)計(jì)時(shí)風(fēng)扇距離散熱器過(guò)近導(dǎo)致實(shí)際流動(dòng)受到干擾。

3 理論結(jié)果的擴(kuò)展

通過(guò)以上試驗(yàn)和分析的對(duì)比，驗(yàn)證了模型的有效性。下文將基于驗(yàn)證模型對(duì)不同冷卻模塊組合進(jìn)行分析。

為了研究進(jìn)氣前端和護(hù)風(fēng)罩對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)和冷凝器性能的影響，我們將選用車(chē)輛Ⅰ進(jìn)行研究，主要的參數(shù)如下：風(fēng)扇功率300 W，8葉片，直徑364 mm；冷凝器尺寸375 mm*515 mm，翅片間距1.3 mm；散熱器尺寸414 mm*480 mm，翅片間距0.95 mm。

冷凝器芯厚的影響---對(duì)冷凝器三個(gè)不同厚度12 mm，16 mm和22 mm，不同車(chē)速下，通過(guò)散熱器和冷凝器的平均風(fēng)速Ur可以計(jì)算出來(lái)?？梢钥吹剑哼@三個(gè)冷凝器具有大致相同的空氣風(fēng)速。這些冷凝器較小的空氣側(cè)壓力損失差異對(duì)風(fēng)速Ur沒(méi)有影響。這是由于散熱器的壓降遠(yuǎn)大于冷凝器（大約2倍）。通過(guò)散熱器和冷凝器的風(fēng)速主要由散熱器和風(fēng)扇控制。

然而冷凝器減小了通過(guò)散熱器的風(fēng)速（如圖10、11所示）。在車(chē)速200 km/h時(shí)，沒(méi)有冷凝器，風(fēng)速會(huì)增加1 m/s。

護(hù)風(fēng)罩的影響：相同風(fēng)扇，不同車(chē)速下，護(hù)風(fēng)罩對(duì)風(fēng)速Ur有很大影響（如圖12所示）。根據(jù)圖1所示，有三類(lèi)護(hù)風(fēng)罩：全尺寸護(hù)風(fēng)罩設(shè)計(jì)（FFS）；部分護(hù)風(fēng)罩設(shè)計(jì)（PFS）；無(wú)護(hù)風(fēng)罩設(shè)計(jì)（WFS）。

配置全尺寸護(hù)風(fēng)罩在低車(chē)速狀態(tài)有很好的效果，但無(wú)護(hù)風(fēng)罩設(shè)計(jì)對(duì)中、高車(chē)速具有更好的效果，部分護(hù)風(fēng)罩設(shè)計(jì)介于全尺寸護(hù)風(fēng)罩設(shè)計(jì)和無(wú)護(hù)風(fēng)罩設(shè)計(jì)中間。

進(jìn)氣截面系數(shù)是影響發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能的一個(gè)重要參數(shù)，在中、高車(chē)速時(shí)，影響尤為顯著（如圖14所示）。在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻效率和汽車(chē)造型之間的一個(gè)折中是So/Sr為0.4。過(guò)大的So/Sr，如0.5，對(duì)冷卻系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)際的影響。

格柵對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)影響很大特別是在中、高速狀態(tài)（如圖15所示）。對(duì)于怠速或低速狀態(tài)（如車(chē)速小于20 km/h）基本沒(méi)有影響。在高速狀態(tài)，減小格柵的壓力損失系數(shù)Kg會(huì)增大風(fēng)速2～3 m/s。在平衡發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能、空調(diào)系統(tǒng)和車(chē)輛風(fēng)阻Cx中，Kg的取值范圍最好在1.5～2之間。

4 結(jié)論

通過(guò)優(yōu)化車(chē)輛前端和冷卻模塊，特別是風(fēng)扇和護(hù)風(fēng)罩，提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻性能。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能、空調(diào)性能、和車(chē)輛造型之間的折中方案是：進(jìn)氣界面比So/Sr為0.4；格柵系數(shù)1.5

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前端設(shè)計(jì)論文范文第5篇

關(guān)鍵詞：USB 遙控接收機(jī) 數(shù)字化

中圖分類(lèi)號(hào)： TN927.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2015）12-0000-00

USB測(cè)控應(yīng)答機(jī)主要應(yīng)用于民用衛(wèi)星，是完成衛(wèi)星與地面雷達(dá)站之間遙控、遙測(cè)、測(cè)距、測(cè)速等功能的關(guān)鍵單機(jī)。隨著航天技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星對(duì)星載單機(jī)小型化、通用化的要求日益迫切。本文實(shí)現(xiàn)了一種數(shù)字化USB遙控接收機(jī)，采用混合集成射頻前端和數(shù)字基帶電路設(shè)計(jì)，滿足了高動(dòng)態(tài)、小型化、通用化的要求。

1 USB遙控接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)原理

USB遙控信號(hào)的調(diào)制方式是PCM-PSK-PM，是一種符合國(guó)際航天測(cè)控標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合調(diào)制信號(hào)，一般遙控接收機(jī)需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行二次解調(diào)以得到遙控?cái)?shù)據(jù)。傳統(tǒng)的模擬USB遙控接收機(jī)僅具備中頻解調(diào)的能力，為了實(shí)現(xiàn)基帶解調(diào)功能還需要在系統(tǒng)中使用專(zhuān)門(mén)的單機(jī)或模塊。而本文設(shè)計(jì)的遙控接收機(jī)增加了數(shù)字基帶解調(diào)功能，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)構(gòu)成。

本文設(shè)計(jì)的USB遙控接收機(jī)的原理框圖見(jiàn)圖1，主要由接收射頻前端和信號(hào)同步與解調(diào)兩部分構(gòu)成。接收射頻前端采用二次下變頻方案，接收鏈路由預(yù)選器、LNA、混頻器、中頻濾波器和中頻放大器組成，還包括兩個(gè)本振頻率合成單元。信號(hào)同步與解調(diào)部分由中頻載波捕獲跟蹤單元、中頻解調(diào)單元和數(shù)字基帶解調(diào)單元。中頻載波捕獲跟蹤單元采用窄帶載波跟蹤環(huán)的設(shè)計(jì)，利用鎖相環(huán)完成中頻載波相位的同步。中頻解調(diào)單元利用載波捕獲跟蹤得到的本地同步載波與中頻信號(hào)進(jìn)行相干相位解調(diào)。數(shù)字基帶解調(diào)單元對(duì)中頻解調(diào)輸出的基帶信號(hào)進(jìn)行PSK解調(diào)，從而得到遙控PCM碼流。

圖1 USB遙控接收機(jī)原理框圖

2混合集成射頻前端設(shè)計(jì)

一般要求USB遙控接收機(jī)從衛(wèi)星發(fā)射主動(dòng)段到入軌運(yùn)行整個(gè)過(guò)程不間斷開(kāi)機(jī)工作，由于距離變化導(dǎo)致接收信號(hào)功率變化范圍至少60dB，考慮系統(tǒng)裕量，實(shí)際設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)范圍為70dB。USB遙控接收機(jī)的射頻前端采用混合集成電路設(shè)計(jì)，預(yù)選器選用低損耗介質(zhì)濾波器，插入損耗小于1dB。LNA噪聲系數(shù)小于1.5dB。第一混頻器的三個(gè)端口都設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)增益模塊，相比于單一無(wú)源混頻器噪聲系數(shù)大大降低，確保了整個(gè)系統(tǒng)級(jí)聯(lián)噪聲系數(shù)完全滿足接收靈敏度要求。混頻后還設(shè)計(jì)了自動(dòng)增益控制（AGC），采用具備AGC檢波功能和可變?cè)鲆娴闹蓄l放大器，在信號(hào)功率不低于噪聲功率的情況下，可以精確控制穩(wěn)定的中頻輸出功率。

3數(shù)字基帶解調(diào)設(shè)計(jì)

數(shù)字基帶解調(diào)單元主要由模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA組成。遙控基帶信號(hào)首先進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)過(guò)電壓轉(zhuǎn)換后進(jìn)入FPGA進(jìn)行信號(hào)處理，信號(hào)處理主要完成遙控PSK解調(diào)和數(shù)字量遙測(cè)的處理，解調(diào)和處理結(jié)果經(jīng)過(guò)接口芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換并輸出。PSK解調(diào)采用Costas環(huán)進(jìn)行副載波同步和碼字提取。AD采樣時(shí)鐘、Costas環(huán)工作時(shí)鐘、遙控碼字以及遙測(cè)量輸出時(shí)鐘都統(tǒng)一由獨(dú)立的時(shí)鐘晶振經(jīng)過(guò)FPGA的時(shí)鐘管理單元產(chǎn)生。數(shù)字基帶解調(diào)單元的軟件實(shí)現(xiàn)如圖2所示。

圖2 數(shù)字基帶解調(diào)軟件實(shí)現(xiàn)框圖

4設(shè)計(jì)進(jìn)步點(diǎn)

該遙控接收機(jī)采用混合集成射頻前端設(shè)計(jì)和數(shù)字化基帶解調(diào)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了高接收動(dòng)態(tài)、小型化和通用化。具有以下進(jìn)步點(diǎn)：（1）對(duì)接收鏈路進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，通過(guò)合理設(shè)計(jì)屏蔽腔體結(jié)構(gòu)和印制板布局，鏈路穩(wěn)定，輸出頻譜滿足要求。實(shí)際整機(jī)噪聲系數(shù)為2.7dB，實(shí)測(cè)遙控接收靈敏度為-120dBm，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)范圍82dB。動(dòng)態(tài)范圍與傳統(tǒng)模擬USB接收機(jī)相比有了顯著提高。（2）采用混合集成電路設(shè)計(jì)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)布局，提高了產(chǎn)品內(nèi)部空間利用率，接收機(jī)外形尺寸為190mm×135mm×20mm，與傳統(tǒng)模擬USB接收機(jī)相比外形尺寸顯著縮小。（3）采用鎖相環(huán)同步載波作為本振合成的參考，僅需要在很小范圍內(nèi)改變VCXO的中心頻率就可以覆蓋整個(gè)USB測(cè)控頻段?；鶐Ы庹{(diào)采用獨(dú)立的工作時(shí)鐘，與載波頻率無(wú)關(guān)。該遙控接收機(jī)的設(shè)計(jì)具有較高的通用性。

5結(jié)語(yǔ)

該USB遙控接收機(jī)與傳統(tǒng)模擬USB接收機(jī)相比，采用混合集成射頻前端設(shè)計(jì)，增加了數(shù)字基帶解調(diào)功能，具有高動(dòng)態(tài)、小型化、通用化的特點(diǎn)。代表了衛(wèi)星測(cè)控應(yīng)答機(jī)小型化、通用化的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

[1]金仲和.小型測(cè)控應(yīng)答機(jī)的研制與改進(jìn)[D].浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011，1-2.