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电子发烧友网>电子资料下载>IC资料>单片机IC>航空航天多功能集成设计的挑战及应对方法

航空航天多功能集成设计的挑战及应对方法

2017-10-29 | rar | 0.1 MB | 次下载 | 免费

资料介绍

  下一代航空航天与防务系统设计工程师正被推进到开发技术先进、高度可配置系统的阶段,需要整合各种不同的功能和需求,集成以前通过独立系统实现的功能。显 然,这样做的好处是可以减少任务平台需要支持的子系统数量,降低整体尺寸、重量和功耗(SWaP),但由于还需要进一步支持认知和实时配置,其挑战可谓令 人怯步。然而,新一代高性能、宽带器件为该挑战提供了潜在解决方案,不仅支持各系统要求的高性能水平,而且工作范围又非常宽,足以应对多功能挑战。

  许多此类未来系统的终极目标是实现完全由软件确定的架构,以便能够动态改变、在现场更新或在工厂配置实施方案和工作模式,无需或只需非常少的硬件更改。挑战在于支持系统可能需要实现的工作模式的超集,这要求底层单一硬件能够满足所有可能需要的工作模式的技术规格。

  在寻求合并功能的防务领域,此类系统的一个例子是雷达和通信平台。许多情况下,这些系统需要支持多种传统工作模式,但也在开始整合电子战功能。雷达系统除多模式雷达外,还希望支持电子支援措施(ESM);通信系统除多波形通信外,还希望实现信号情报(SIGINT)功能。

  在这两个例子中,系统均希望整合宽带和窄带功能,而这些功能在线性度、动态范围和其他要求方面通常大相径庭。 如果技术规格没有商量的余地,为了达成首要目标,设计人员可能不得不在功耗或尺寸上作出让步。 例如,考虑一个X波段雷达系统和一个电子情报系统(ELINT)。 雷达系统的工作频率范围通常相对较窄,典型值是8 GHz到12 GHz频段内的数百MHz。相比之下,ELINT系统的工作频率范围通常是2 GHz到18 GHz,涵盖所有S、C和X波段。如果假设这两个实现方案的尺寸必须相同,那么可能需要在性能上作出让步以支持ELINT系统更宽的频率范围和覆盖。对于 本例,通常可以用信号链的线性度或功耗来换取带宽。

  若将相同的理念运用于器件层面,则会观察到同样的问题。对于宽带系统,器件至少有一个方面的性能会受到影响,例如线性度、噪声性能或功耗等。下面的表1显 示了集成压控振荡器(VCO)的宽带和窄带锁相环(PLL)的典型性能折中。 可以看到,窄带器件具有更好的典型相位噪声、品质因数和功耗性能,但显然这是以牺牲灵活性为代价来获得的。

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