CCSDS高級(jí)在軌系統(tǒng)信道合路器-分路器的研究及其基于FPGA技術(shù)的實(shí)現(xiàn).pdf

1、CCSDS高級(jí)在軌系統(tǒng)在航天技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用，而信道合路器/分路器以及虛擬信道調(diào)度策略是AOS空間站數(shù)據(jù)系統(tǒng)的核心，是AOS空間站能夠傳輸多任務(wù)，高速率不同數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。本文通過對(duì)CCSDS高級(jí)在軌系統(tǒng)(AOS)的研究，對(duì)AOS空系統(tǒng)的架構(gòu)、特性以及業(yè)務(wù)進(jìn)行了分析。 ⑴信道合路器/分路器是AOS空間站數(shù)據(jù)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，是AOS空間站能夠傳輸多任務(wù)，不同速率數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。在對(duì)該系統(tǒng)的分析中，確定需傳輸五種不同性質(zhì)、不同速率

2、的數(shù)據(jù)(其中詳查相機(jī)數(shù)據(jù)速率為150Mbit/s)，并確定其傳輸?shù)腣CDU為4080bit。進(jìn)而明確了信道合路器，分路器的功能和性能指標(biāo)，以及虛擬信道調(diào)度策略需要完成任務(wù)。由于LNDS(低電壓差分信號(hào))，其具有高速傳輸能力、低噪聲、低功耗、集成能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此確定合路器與分路器之間的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)以及其它接口之間的數(shù)據(jù)電平標(biāo)準(zhǔn)均采用LVDS電平標(biāo)準(zhǔn)。 ⑵在以上工作的基礎(chǔ)上，完成了信道合路器/分路器系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，確定了信道合路

3、器、分路器的架構(gòu)及其模塊組成，插入業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的選擇，信道合路器/分路器與其它鏈路控制器的接口設(shè)計(jì)采用握手原則，完成數(shù)據(jù)的傳輸。 ⑶虛擬信道調(diào)度決定VCDU在發(fā)送到物理信道時(shí)的排序，針對(duì)帶有優(yōu)先級(jí)的輪詢的方式可能帶來信道壟斷的缺點(diǎn)，提出了加權(quán)輪詢方式的動(dòng)態(tài)調(diào)度策略，對(duì)其進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)基本可以滿足五種數(shù)據(jù)對(duì)物理信道的占用。 ⑷以Virtex-4系列XC4VFX12型號(hào)的FPGA芯片為核心完成了系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)，用