一种空间瞬态光辐射信号实时探测系统设计和实现

　　探测系统对输入的空间瞬态光辐射信号进行实时识别处理，反演估算出空间瞬态信号能量大小并报告发生时刻。采用DSP+CPLD的数字处理方案，利用dsp的高速数字信号处理特性及cold的复杂逻辑可编程特性，可实现对瞬态信号的实时识别和处理。其中用cpld实现a/d变速率采样，解决了嵌入式系统线路板面积有限与实时处理需要大容量存储空间的矛盾。

　　实时处理我国现役空间瞬态光辐射信号探测系统中，老型号较多，大部分没有配备自动检测和录取设备。空间瞬态信号的录取、数据的处理和上报大多由人工进行，难以胜任复杂环境下快速、准确录取信号以及气象情报入网的要求。为适应现代化气象分析的要求，采用dsp+cpld的方式将极大地提高现有空间瞬态信号探测的自动录取和分析能力。

　　在实时信号处理技术中，dsp+cpld方式是目前国际上比较通用的方法，如美国、俄罗斯等多采用这种方式。数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。德州仪器、Freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。本文采用美国ti公司的tms320c3x系列浮点dsp芯片tms320c32作为整个系统的主机，利用其完成系统的控制和数字信号处理功能。

　　CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆("在系统"编程)将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。本文采用美国altera公司的max7000s系列cpld芯片epm7128slc84,利用cpld实现a/d变速率采样及其它逻辑控制。

　　1 系统组成及基本原理

　　本探测系统主要解决了嵌入式系统线路板面积有限与实时数据处理需要大量存储空间的矛盾，实现实时处理信号。

　　空间瞬态光辐射信号实时探测系统主要由三大模块组成：前级预处理电路模块、a/d变速率采样模块、dsp信号识别及存储模块。

　　各模块的主要功能为：

　　(1)前级预处理电路模块，负责空间瞬态光辐射信号的光电转换、背景扣除、动态范围压缩等任务;