高速數(shù)據(jù)通信同步技術可靠性系統(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)加固技術研究信號與信息處理， 2011， 碩士【摘要】 通信、雷達、航空航天等領域的快速發(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,設計規(guī)模和復雜度也在不斷提高。多板協(xié)作、流水處理已成為現(xiàn)代系統(tǒng)設計的基本架構。本文在詳細分析高速板間互聯(lián)的同步技術性能和宇宙空間輻照分類及其損傷機理的基礎上,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,設計并實現(xiàn)了基于系統(tǒng)同步技術、源同步技術以及嵌入式時鐘自同步技術的高速板間互聯(lián)方案。給

2、出了高速數(shù)據(jù)通信加固的概念,研究和設計了一種適于高速鏈路應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的特點和集成電路加固技術。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 【關鍵詞】 高速數(shù)據(jù)通信； 同步技術； 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 星載設備的輻照問題 14-19 輻照效應概述 15 輻照粒子源分類 15-17 輻照效應的損傷機理 17-19 2.3 提高系統(tǒng)可靠性的策略 19-20 2.4 本章小結 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 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 設計總結 34-35 3.4 基于自同步技術的數(shù)傳方案 35-43 自同步通信系統(tǒng)架構 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計 48-49 3.6 本章小結 49-50 第四章 系統(tǒng)加固技術研究 50-61 4.1 差錯控制 50-52 4.2 冗余設計 52-54 硬件三模冗余 52-53 等效模塊化設計 53-54 4.3 動態(tài)重構 54-56 模塊化動態(tài)重構技術 54 Bitstream 重構技術 54 基于小系統(tǒng)的重構方案 54-56 4.4 ASIC 設計 56-60 SIC 的特點和設計流程 56-58 由FP