量子存儲板高速數(shù)據(jù)傳輸接口關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、量子通信是繼光子和電子之后新一代通信技術(shù)，具有絕對安全的特點，是解決信息安全問題的重要手段。目前科學(xué)界普遍認為，通過衛(wèi)星中轉(zhuǎn)方式進行遠距離量子通信是實現(xiàn)全球范圍內(nèi)保密通信的最佳方法。中國研制“量子科學(xué)實驗衛(wèi)星”是人類為建立全球化量子通信網(wǎng)絡(luò)的一次重大探索。“量子存儲板”作為“量子科學(xué)實驗衛(wèi)星”的重要組成部分，將直接影響到“量子科學(xué)實驗衛(wèi)星”的工作性能。因此，研制“量子存儲板”的專用測試設(shè)備具有重要的應(yīng)用價值。
　　本文根據(jù)“量子存

2、儲板”的測試要求，研制了專用測試設(shè)備，實現(xiàn)了對“量子存儲板”功能、性能和穩(wěn)定性等方面的測試。測試設(shè)備主要由電源模塊、USB3.0模塊、PCIe模塊、DDR2數(shù)據(jù)緩沖模塊、內(nèi)部高速總線模塊、TLK2711模塊、USB轉(zhuǎn)串口模塊、FPGA控制模塊和上位機軟件組成。該測試設(shè)備通過TLK2711和RS422與“量子存儲板”對接完成數(shù)據(jù)和指令的傳輸，通過USB3.0和PCIe接口實現(xiàn)測試設(shè)備與計算機之間數(shù)據(jù)的高速傳輸，通過USB轉(zhuǎn)串口模塊實現(xiàn)指令

3、和遙測等低速數(shù)據(jù)的傳輸，通過上位機軟件實現(xiàn)對測試設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)的處理、存儲。
　　本文根據(jù)設(shè)計方案，分別從硬件設(shè)計、FPGA程序設(shè)計和MFC上位機軟件設(shè)計等幾個方面詳細介紹了測試設(shè)備的設(shè)計與實現(xiàn)。為了驗證系統(tǒng)的功能和性能，對測試設(shè)備作出了測試，主要包括USB3.0模塊、DDR2數(shù)據(jù)緩沖模塊、PCIe模塊、TLK2711模塊和USB轉(zhuǎn)串口模塊測試，測試設(shè)備在量子通信模式、離散模式和BULK模式下數(shù)據(jù)傳輸測試，上位機軟件的數(shù)據(jù)處理、