基于FPGA的衛(wèi)星高速數(shù)據(jù)協(xié)議解析系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)是我國戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，在國民經(jīng)濟(jì)、國家安全等眾多方面具有極高的價(jià)值。地面站作為星地通信系統(tǒng)的重要組成部分，主要負(fù)責(zé)對衛(wèi)星信號的接收、處理及轉(zhuǎn)發(fā)。傳統(tǒng)的地面站位置固定，降低了衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收的實(shí)效性，限制了衛(wèi)星技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，因此需要建設(shè)小型化的機(jī)動站。傳統(tǒng)地面站依賴于體積大、功耗高的高性能計(jì)算機(jī)，而機(jī)動站對其攜帶的設(shè)備在體積、功耗等方面具有嚴(yán)格要求。本課題針對機(jī)動站衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)小型化的需求，以減小系統(tǒng)體積、降低功耗為目標(biāo)，采

2、用嵌入式的硬件解決方案，設(shè)計(jì)機(jī)動站數(shù)據(jù)解析處理系統(tǒng)。
　　本課題著眼于設(shè)計(jì)一種基于FPGA的高速衛(wèi)星數(shù)據(jù)解析模塊，該模塊針對滿足CCSDS（Consultative Committee for Space Data Systems,國際空間數(shù)據(jù)咨詢委員會）發(fā)布的AOS（Advanced Orbiting Systems,高級在軌系統(tǒng)）協(xié)議規(guī)范的衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行有效數(shù)據(jù)提取。本文由衛(wèi)星數(shù)據(jù)解析的功能需求和性能需求入手，結(jié)合CCSDS A

3、OS協(xié)議，對滿足該協(xié)議的衛(wèi)星數(shù)據(jù)解析流程進(jìn)行分析，并以此為依據(jù)設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)。電路結(jié)構(gòu)采用流水線的設(shè)計(jì)思想，以滿足對衛(wèi)星數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解析的需求。
　　解析模塊作為衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一部分，需要掛載到Leon3處理器平臺，從而構(gòu)成針對衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理的片上系統(tǒng)（System on Chip, SOC），以滿足機(jī)動站設(shè)備小型化的需求。鑒于數(shù)據(jù)解析模塊對高帶寬的要求，本設(shè)計(jì)將解析模塊通過AHB（Advanced High-performan