题目：基于FPGA的小型无人直升机姿态监视系统设计

无人机快速发展，广泛应用于军用民用各个领域，其飞控系统研究也逐渐成为国内外的研究热点。在进行飞控系统研究时采集和监视飞行数据，为研究提供可靠实验数据和直观视觉效果，具有重大实际意义。

本文研究设计了一种基于FPGA的小型无人直升机姿态监视系统，该系统采集姿态传感器飞行数据并无线下传给地面站。地面站接收到数据后，校验数据有效性、记录数据并3D动态显示飞行姿态，为飞控系统研究提供技术支持。

首先，论文根据功能和应用环境特点，确定了姿态监视系统的整体结构，主要包括机载设备和地面站两部分。同时通过比较选择了具有低功耗和高可靠性特点的非标准无线射频技术作为这两部分之间无线数据传输的解决方案。

然后，设计了姿态监视系统的软硬件。根据系统硬件结构特点，采用模块化技术，完成了无线模块、地面站控制模块硬件设计，组建了机载设备和地面站的硬件平台。同时，设计了基于Nios II软核处理器的FPGA片上系统，实现机载设备采集飞行数据和无线下传功能；编写了控制程序和监视记录程序，实现了地面站接收无线数据、校验数据有效性、记录数据和3D动态姿态显示的功能。

此外，基于nRF24L01+芯片多工作频点且工作频点可软件配置的特点，本文还进行了跳频抗干扰设计，研究设计了跳频序列、握手环节和干扰下自适应跳频，提高了系统无线数据传输的抗干扰能力。

最后，通过功能调试和系统联调，本文所设计的姿态监视系统达到数据记录完整、3D姿态表现准确流畅的预期设计目标，并通过无线传输性能实验，确定了系统无线数据传输有效距离约为50米且具有较强的抗干扰能力。