基于FPGA的大气紊流模拟器设计​

摘要: 为了克服在利用软件模拟大气紊流的过程中所遇到的软件兼容性差和数据传输
不方便等缺点，采用FPGA 技术，设计了大气紊流模拟器。模拟器以大气紊流Dryden 模型为
理论基础，将Box － Muller 算法与LFSＲ 方法结合，利用Quartus II 软件设计了Gauss 白噪声生
成模块，并利用Dsp builder 设计的成形滤波器将Gauss 白噪声滤波，从而产生大气紊流信号。
通过串口将大气紊流信号实时进行传输。通过使用模拟器进行多次模拟实验，利用Labview 和
Matlab 软件接收模拟器模拟数据并进行分析，发现产生的大气紊流信号符合Dryden 模型的相
关函数特性，可以模拟各种状态的大气紊流环境，符合设计要求。该模拟器具有使用方便、实
时性较高等特点，可以用于单个飞行器飞行环境模拟，具有很高的实用价值。
关键词: 大气紊流; FPGA; DSP Builder; 数字仿真; 模拟器
中图分类号: TP337 文献标志码: A