本文關(guān)鍵詞：單粒子效應(yīng)對(duì)衛(wèi)星光通信中DSP影響的研究

  更多相關(guān)文章： DSP 輻射 單粒子翻轉(zhuǎn) SRIM 锎源 截面

【摘要】：DSP(Digital Signal Processing)器件由于其具有強(qiáng)大的外設(shè)管理能力以及極低工作能耗,在空間光通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。但是空間環(huán)境十分惡劣,在光通信衛(wèi)星運(yùn)行的軌道上充斥著大量的粒子,對(duì)DSP器件的穩(wěn)定工作構(gòu)成巨大的威脅,其中單粒子效應(yīng)是導(dǎo)致衛(wèi)星發(fā)生故障的首要原因。本論文針對(duì)DSP器件的單粒子效應(yīng)展開了理論、仿真以及地面模擬實(shí)驗(yàn)方面的研究。本文的主要內(nèi)容有：分析了空間光通信中所處的空間環(huán)境以及器件的輻射效應(yīng)。對(duì)目前DSP器件單粒子電荷收集機(jī)理的研究不是十分充分,本文基于漏斗模型并結(jié)合DSP的制作工藝建立了MOS器件的電荷收集機(jī)理,并計(jì)算出了單粒子效應(yīng)的臨界能量�；赟RIM軟件對(duì)地面模擬輻射實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常使用的锎源進(jìn)行了仿真計(jì)算,得到了锎源的通量與能量的關(guān)系。采用锎源進(jìn)行DSP處理器的單粒子效應(yīng)地面模擬實(shí)驗(yàn),通過分析大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),得到了單粒子翻轉(zhuǎn)截面、單粒子翻轉(zhuǎn)個(gè)數(shù)與芯片距锎源距離的關(guān)系、每個(gè)地址上16個(gè)存儲(chǔ)單元的單粒子翻轉(zhuǎn)頻率。實(shí)現(xiàn)了用Cf252源對(duì)高性能DSP單粒子效應(yīng)的地面模擬實(shí)驗(yàn)。通過本論文中基于锎源和SMJ320F2812數(shù)字信號(hào)處理器的地面輻射模擬實(shí)驗(yàn),可以為今后其他器件的低成本的地面模擬輻射實(shí)驗(yàn)提供思路。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以為光通信衛(wèi)星的空間單粒子效應(yīng)防護(hù)提供指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：DSP 輻射 單粒子翻轉(zhuǎn) SRIM 锎源 截面
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.1;V443.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題背景及研究意義8-9
• 1.2 DSP的研究進(jìn)展及應(yīng)用狀況9-10
• 1.2.1 DSP的研究進(jìn)展?fàn)顩r9-10
• 1.2.2 DSP的空間光通信應(yīng)用狀況10
• 1.3 DSP單粒子效應(yīng)的研究現(xiàn)狀及分析10-12
• 1.3.1 國外單粒子實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.3 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的簡析12
• 1.4 本課題將解決的間題12-13
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 空間輻射環(huán)境及輻射效應(yīng)15-22
• 2.1 空間輻射環(huán)境15-18
• 2.1.1 地球輻射帶15-16
• 2.1.2 太陽宇宙射線16-17
• 2.1.3 銀河宇宙線17-18
• 2.2 器件的輻射效應(yīng)18-20
• 2.2.1 單粒子效應(yīng)18-20
• 2.2.2 總劑量效應(yīng)20
• 2.2.3 電磁脈沖效應(yīng)20
• 2.3 本章小結(jié)20-22
• 第3章 DSP的結(jié)構(gòu)與輻射效應(yīng)分析22-33
• 3.1 DSP的結(jié)構(gòu)與原理22-26
• 3.1.1 DSP的CPU單元結(jié)構(gòu)22-24
• 3.1.2 DSP的存儲(chǔ)單元24-26
• 3.2 DSP單粒子效應(yīng)電荷收集機(jī)理26-29
• 3.2.1 DSP中場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理26-27
• 3.2.2 DSP的NMOS管的電荷收集理論分析27-29
• 3.3 DSP單粒子翻轉(zhuǎn)理論模型29-31
• 3.4 本章小結(jié)31-33
• 第4章 基于SRIM的單粒子效應(yīng)仿真研究33-49
• 4.1 SRIM仿真系統(tǒng)簡介33
• 4.2 SRIM仿真參數(shù)設(shè)定33-36
• 4.2.1 SR參數(shù)設(shè)置34-35
• 4.2.2 TRIM參數(shù)設(shè)置35-36
• 4.3 SRIM仿真結(jié)果與分析36-46
• 4.3.1 SR仿真結(jié)果與分析36-37
• 4.3.2 TRIM仿真結(jié)果與分析37-46
• 4.4 DSP的輻射效果分析46-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第5章 DSP單粒子效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究49-73
• 5.1 實(shí)驗(yàn)方案49-53
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備49-50
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)輻射源50
• 5.1.3 試驗(yàn)系統(tǒng)組成及要求50-51
• 5.1.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容51-53
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果53-70
• 5.2.1 靜態(tài)單粒子效應(yīng)測(cè)試結(jié)果53-56
• 5.2.2 動(dòng)態(tài)單粒子效應(yīng)測(cè)試結(jié)果56-58
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理58-64
• 5.2.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析64-68
• 5.2.5 單粒子翻轉(zhuǎn)截面計(jì)算68-70
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論及仿真比對(duì)70-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果79-81
• 致謝81

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