量子存儲(chǔ)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(duì)安全的特點(diǎn)，是解決信息安全問(wèn)題的重要手段。目前科學(xué)界普遍認(rèn)為，通過(guò)衛(wèi)星中轉(zhuǎn)方式進(jìn)行遠(yuǎn)距離量子通信是實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)保密通信的最佳方法。中國(guó)研制“量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)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?！傲孔哟鎯?chǔ)板”作為“量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”的重要組成部分，將直接影響到“量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”的工作性能。因此，研制“量子存儲(chǔ)板”的專用測(cè)試設(shè)備具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
　　本文根據(jù)“量子存

2、儲(chǔ)板”的測(cè)試要求，研制了專用測(cè)試設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)“量子存儲(chǔ)板”功能、性能和穩(wěn)定性等方面的測(cè)試。測(cè)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(jī)軟件組成。該測(cè)試設(shè)備通過(guò)TLK2711和RS422與“量子存儲(chǔ)板”對(duì)接完成數(shù)據(jù)和指令的傳輸，通過(guò)USB3.0和PCIe接口實(shí)現(xiàn)測(cè)試設(shè)備與計(jì)算機(jī)之間數(shù)據(jù)的高速傳輸，通過(guò)USB轉(zhuǎn)串口模塊實(shí)現(xiàn)指令

3、和遙測(cè)等低速數(shù)據(jù)的傳輸，通過(guò)上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)的處理、存儲(chǔ)。
　　本文根據(jù)設(shè)計(jì)方案，分別從硬件設(shè)計(jì)、FPGA程序設(shè)計(jì)和MFC上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面詳細(xì)介紹了測(cè)試設(shè)備的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。為了驗(yàn)證系統(tǒng)的功能和性能，對(duì)測(cè)試設(shè)備作出了測(cè)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(cè)試，測(cè)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(cè)試，上位機(jī)軟件的數(shù)據(jù)處理、