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VIRTEX5系列FPGA在航天应用中的动态刷新技术及其实现

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简介：
本文章探讨了VIRTEX5系列FPGA在航天环境下的动态刷新技术，并详细阐述了其具体实现方法与实践效果。 SRAM型FPGA在宇航领域有着广泛的应用。为了解决FPGA在空间环境中的单粒子翻转问题并增强设计的可靠性，本段落提出了一种低成本的抗辐照解决方案。该方案通过从外置高可靠存储器中读取配置数据，并采用定时刷新结合三模冗余的方式消除单粒子影响，从而提高系统的鲁棒性。

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  • VIRTEX5系列FPGA在航天应用中的动态刷新技术及其实现
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    本文章探讨了VIRTEX5系列FPGA在航天环境下的动态刷新技术，并详细阐述了其具体实现方法与实践效果。 SRAM型FPGA在宇航领域有着广泛的应用。为了解决FPGA在空间环境中的单粒子翻转问题并增强设计的可靠性，本段落提出了一种低成本的抗辐照解决方案。该方案通过从外置高可靠存储器中读取配置数据，并采用定时刷新结合三模冗余的方式消除单粒子影响，从而提高系统的鲁棒性。
     
  • 三维波束赋形技术在阵列天线中的应用及Matlab实现
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    本研究探讨了三维波束赋形技术在现代阵列天线系统中的应用，并详细介绍了利用Matlab软件进行相关算法设计与仿真的方法。 这篇论文详细介绍了波束赋形技术及其在MATLAB中的仿真结果，可用于分析波形分辨率等相关信息，对初学者具有一定的帮助价值。
     
  • 三维波束赋形技术在阵列天线中的应用及Matlab实现
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    本研究探讨了三维波束赋形技术在现代通信系统中阵列天线的应用，并通过MATLAB仿真软件实现了该技术的具体操作与优化。 这篇论文详细介绍了波束赋形技术及其在MATLAB中的仿真结果，并可用于分析波形分辨率等相关信息，对初学者具有一定的帮助价值。
     
  • DAGC在OFDM系统中的应用研究及其FPGA实现
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    本论文深入探讨了DAGC技术在OFDM通信系统中的应用，并详细介绍了其FPGA实现过程，为提高系统的动态范围和性能提供了有效方案。 在射频接收过程中，通常采用AAGc和DAGC技术来改善ADC的动态范围。同样地，由于实现高精度定点化FFT算法存在较高的难度和成本问题，本段落将使用DAGC技术调整DFT输入功率，以减轻DFT的实现负担、提高其实现精度并减少所需的位宽。
     
  • 数字相干检波中多相滤波技术的应用及其FPGA实现
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    本文探讨了在数字相干检波系统中应用多相滤波技术，并详细介绍了该技术在FPGA上的具体实现方法及效果。 文中探讨了直接中频采样下利用多相滤波技术实现数字检波的基本原理及其实施方法，并提供了FPGA实现的工程实例。计算机仿真结果显示，通过采用带通采样定理及多相滤波方式对带限信号进行直接中频采样可以准确可靠地提取一定带宽范围内的基带信息。这种方法相比传统的模拟相干检波能够提供更高的镜像频率抑制比，并且利用FPGA单片资源即可实现单通道或多通道的数字相干检波功能，简化了系统设计流程。此外，在技术指标方面还能有效解决正交通道不一致的问题，因此具有较高的工程应用价值。
     
  • Java技术在聊天系统设计与实现中的应用案例
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    本文章通过具体实例探讨了Java技术在构建高效聊天系统过程中的关键作用和实践方法，深入分析了其设计理念、架构选择以及实现细节。 ICQ是“I seek you”的简称，在中文中的意思是“我找你”。其主要功能就是即时通讯，用户只需知道对方的号码就能在上网时联系到他们，无论他们在何处，只要他们的电脑连接网络并打开了ICQ软件，双方就可以进行实时交流。 ICQ诞生于1996年7月的以色列特拉维夫Mirabils公司。这款免费软件迅速成为互联网上最受欢迎和下载量最大的应用之一。由于其用户群体不断扩大以及巨大的市场潜力，最终被美国在线（AOL）收购。 随着ICQ的成功，许多本土化的版本也随之出现。例如，中国深圳腾讯公司推出的OICQ后来更名为QQ2001；还有由TOM.COM开发的Tomq等软件也相继问世。这些应用程序不仅技术先进而且使用方便，因此深受中国网民的喜爱。
     
  • 基于FPGA的过采样技术及其实现
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    本研究探讨了基于FPGA平台实现过采样技术的方法及其应用效果，旨在提高信号处理系统的性能和精度。 过采样技术在数字信号处理领域广泛使用，旨在提升模数转换器（ADC）的性能表现。通过增加采样频率来降低量化噪声，从而提高信噪比(SNR)并增强有效分辨率。具体来说，在过采样的过程中将采样率提高M倍，这有助于分散量化噪声，并减少了在信号频带内的噪声功率，进而优化了ADC的表现。 低通滤波器（LPF）是实现这一技术的关键组件，它负责去除高频的噪声和量化误差，并为后续步骤提供抗混叠保护。没有适当的LPF支持，过采样技术的效果将大打折扣。理想的LPF不仅需要过滤掉量化噪声，还要确保在数字下抽取过程中不会产生不必要的混叠现象。 随着应用需求日益多样化，自适应设计成为ADC的一个重要趋势——即根据输入信号的频率范围自动调整其性能参数。这意味着低通滤波器也需要具备可变特性以配合这一变化。因此，开发一种能够根据不同过采样率和下抽取率灵活调节截止频率及阻带衰减等特性的LPF变得至关重要。 现场可编程门阵列（FPGA）因其高并行处理能力而成为实现这些技术的理想平台。在FPGA上，可以使用有限冲激响应(FIR)滤波器来构建所需的低通滤波器，并且其阶数需要与下抽取率成比例增加。由于FIR滤波器的稳定性、线性度和可预测特性，在过采样应用中被广泛采用。 设计具有动态调整特性的LPF面临的一个主要挑战是如何处理系数的变化，特别是当截止频率改变时必须重新计算新的系数值。为避免资源浪费，通常的做法是在PC机上预计算一系列滤波器系数，并将它们存储在一个查找表中以供后续使用。 插值型FIR滤波器是一种有效的解决方案，它通过内插原始的FIR滤波器系数来生成不同特性的新滤波器。这种方法利用K个单位延迟代替单一延迟单元实现对LPF参数的调整，在不同的下抽取率条件下仅需一组基准系数即可满足需求。 此外，为消除由插值过程引入的不需要频率响应部分（即虚像），通常会在输出端串联一个抑制虚像滤波器。一般而言，使用平均滤波器可以有效地去除这些重复频段的影响。 在实际应用中，基于FPGA实现过采样技术的过程包括对原型低通滤波器进行K倍内插和随后的K点平均处理步骤。这种方法结合了原型LPF的设计灵活性与FPGA平台的强大并行计算能力，从而满足动态调整的需求。 总之，利用FPGA来实施过采样技术和相关设计不仅显著提升了ADC的工作效率，并且推动信号处理系统的开发向着更加智能化、灵活化的方向发展。
     
  • 激光吸收光谱技术及其应用最新动态专题前言
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    本专题聚焦激光吸收光谱技术前沿进展与创新应用，涵盖环境监测、工业检测及生物医学等领域，旨在促进学术交流和技术革新。 近年来，激光吸收光谱技术取得了显著的进步，并且其应用领域也在不断扩展。在气体检测方面，这项技术已经能够对近百种气体进行定性或定量测量，并以气体分子为研究对象，可以同时实现温度、流速、压力等参数的非接触式监测。 该技术的应用范围非常广泛，包括但不限于安全监控、工业流程优化控制、废气排放监测以及环境中有毒有害易燃易爆成分的探测。此外，在呼吸气体分析与某些疾病的早期诊断筛查中也发挥了重要作用，并且在化学反应过程测量和发动机燃烧诊断等领域也有重要应用。它还被用于超音速风洞测试，深海溶解气体检测以及火山状态、星际生命等领域的探索。 随着全球环境问题、生态危机及能源需求的日益严峻，激光吸收光谱技术受到了前所未有的关注。
     
  • 航天领域中CAN总线技术的工业现场应用
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    本研究聚焦于CAN总线技术在航天领域的实际应用，探讨其在复杂工业环境中的效能与可靠性，推动技术创新和实践。 CAN总线是由德国Bosch公司为实现汽车测量和执行部件之间的数据通讯而设计的串行通信网络，支持分布式控制及实时控制。CAN总线的最大波特率为1Mbps，最远传输距离可达10公里；采用短帧结构的数据传输方式，时间短且受干扰几率低；具备良好的检错措施，可靠性较高；对于传送的信息可以设定不同的优先级，并通过总线仲裁机制确保高优先级信息的及时传递。
     
  • OTN技术及其在光传送网中的应用
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    本文章介绍OTN（光传送网络）技术的基本原理和特性，并探讨其在现代通信领域中构建高效、可靠的光传送网方面的应用。 OTN（光传送网）是一种基于波分复用技术的下一代骨干传送网络，在光层面上组织网络结构。它能够进行大颗粒带宽的组网、调度和传输，是管理电域与光域的标准统一技术。