高速數(shù)據(jù)通信同步技術(shù)可靠性系統(tǒng)加固現(xiàn)場可編程門陣列碩士論文

1、高速數(shù)據(jù)通信與系統(tǒng)加固技術(shù)研究信號與信息處理， 2011， 碩士【摘要】 通信、雷達、航空航天等領(lǐng)域的快速發(fā)展,以及自動化、智能化、高可靠需求的日益增強,使得處理機功能不斷強大的同時,設(shè)計規(guī)模和復(fù)雜度也在不斷提高。多板協(xié)作、流水處理已成為現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計的基本架構(gòu)。本文在詳細分析高速板間互聯(lián)的同步技術(shù)性能和宇宙空間輻照分類及其損傷機理的基礎(chǔ)上,深入研究了數(shù)據(jù)通信和輻照對系統(tǒng)可靠性的影響。針對多互聯(lián)、高可靠的系統(tǒng)需求,以FPGA(Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)為平臺,設(shè)計并實現(xiàn)了基于系統(tǒng)同步技術(shù)、源同步技術(shù)以及嵌入式時鐘自同步技術(shù)的高速板間互聯(lián)方案。給

2、出了高速數(shù)據(jù)通信加固的概念,研究和設(shè)計了一種適于高速鏈路應(yīng)用的差錯控制編譯碼算法交織漢明碼,論述了算法的性能和實現(xiàn)過程,并得到了實踐驗證。針對星載設(shè)備所面臨的惡劣的外太空環(huán)境,從差錯控制、軟硬件冗余以及專用集成電路設(shè)計等方面,探討了系統(tǒng)加固的具體措施。最后,簡要介紹了幾種新型抗輻照材質(zhì)的特點和集成電路加固技術(shù)。更多還原【Abstract】 The express developments in communication, radar, aerospace and other fields have made the system more and more powerful in funct

3、ion, complex in structure, and massive in scale. Multi-board cooperating and pipelined processing are the basic framework of systems nowadays.To determine their impacts on today system reliability and survivability, data communication and space radiations are deeply researched after a particular ana

4、lysis on the performance of synchronizations in high speed interconnect.更多還原 【關(guān)鍵詞】 高速數(shù)據(jù)通信； 同步技術(shù)； 可靠性； 系統(tǒng)加固； 現(xiàn)場可編程門陣列； 【Key words】 high speed data communication； synchronization； reliability； system hardening； FPGA； 摘要 3-4 Abstract 4 第一章 緒論 7-11 1.1 研究背景及意義 7-8 1.2 國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀 8-10 高速數(shù)據(jù)通信的發(fā)展現(xiàn)狀 8-9 系統(tǒng)加固技

5、術(shù)的研究現(xiàn)狀 9-10 1.3 論文研究內(nèi)容及安排 10-11 第二章 數(shù)據(jù)通信和輻照對系統(tǒng)可靠性的影響 11-21 2.1 數(shù)據(jù)通信 11-14 數(shù)據(jù)通信對系統(tǒng)可靠性的影響 11-12 幾種高速數(shù)據(jù)通信方案簡介 12-14 2.2 星載設(shè)備的輻照問題 14-19 輻照效應(yīng)概述 15 輻照粒子源分類 15-17 輻照效應(yīng)的損傷機理 17-19 2.3 提高系統(tǒng)可靠性的策略 19-20 2.4 本章小結(jié) 20-21 第三章 高可靠性數(shù)據(jù)通信方案研究 21-50 3.1 數(shù)據(jù)通信中的同步技術(shù) 21-25 同步分類及其特點 21-23 同步對數(shù)據(jù)通信的影響 23-24 數(shù)據(jù)傳輸中的相位調(diào)整 24-2

6、5 3.2 基于源同步的數(shù)傳方案 25-26 3.3 基于系統(tǒng)同步的數(shù)傳方案 26-35 方案架構(gòu)概述 26-27 方案的實現(xiàn) 27-30 鏈路相對延遲調(diào)整 30-33 同步控制 33-34 設(shè)計總結(jié) 34-35 3.4 基于自同步技術(shù)的數(shù)傳方案 35-43 自同步通信系統(tǒng)架構(gòu) 35-37 RocketIO 簡介 37-38 基于標準協(xié)議的可靠通信模型 38-40 基于自定義協(xié)議的即時傳輸模型 40-43 3.5 高速數(shù)據(jù)通信的加固設(shè)計研究 43-49 數(shù)據(jù)通信加固的概念 43-44 交織漢明碼原理及其性能分析 44-48 基于交織漢明碼的高速通信加固設(shè)計 48-49 3.6 本章小結(jié) 49-50 第四章 系統(tǒng)加固技術(shù)研究 50-61 4.1 差錯控制 50-52 4.2 冗余設(shè)計 52-54 硬件三模冗余 52-53 等效模塊化設(shè)計 53-54 4.3 動態(tài)重構(gòu) 54-56 模塊化動態(tài)重構(gòu)技術(shù) 54 Bitstream 重構(gòu)技術(shù) 54 基于小系統(tǒng)的重構(gòu)方案 54-56 4.4 ASIC 設(shè)計 56-60 SIC 的特點和設(shè)計流程 56-58 由FP