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FY-2(风云二号)卫星空间环境监测器测试系统的设计

贾力  
【摘要】: 本文详细论述了FY-2(风云二号)卫星空间环境监测器测试系统的研制目的、意义、组成结构、各部分方案原理和具体实现。首先介绍了空间环境监测器的设计目的、工作原理及特点。空间环境监测器在整个研制过程中都离不开测试环节,其测试系统是研制阶段的必要设备,为探测器的开发、研制、测试、调试、定标过程以及装星测试提供系统支持手段。对于检测探测器软硬件功能以及单机和整星工作状况,确保探测器正常工作具有重要意义。本测试系统由硬件系统、下位机软件、上位机软件三大部分组成,硬件系统分为数据采集、幅度分析、数据传输、主控、电源等模块,在下位机软件的控制下实现对太阳X射线、高能电子/质子/重离子探测器输出脉冲的幅度分析、数据传输和模拟卫星平台等功能。数据传输和主控分别采用USB 2.0和FPGA作为解决方案。将原始输出的脉冲信号,经成型放大后进行峰值保持采样,通过ADC将模拟信号转换为便于计算机传输保存处理的数字信号,主要用到Altera的Cyclone和Cypress的EZ-USB FX2等芯片。可对特征频率为100kHz、特征宽度为0.5?s的脉冲信号进行幅度分析,得到65536能道(16位)的能谱信息。由于能道分辨率较高,电路设计时注重电磁兼容性设计以确保信号受外界干扰小。上位机软件具有分能道计数、实时显示和保存等功能,操作人员可方便准确的读取探测器工作时的各项科学参数和工程参数,进而分析计算探测器的坪特性、效率、正比性、能道划分等特性参数。下位机和上位机软件可根据测试需要修改。整个测试系统具有高速、高能道分辨率、高可靠性、可扩展性强和低成本等优点。


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