基于FPGA的衛(wèi)星高速數據協(xié)議解析系統(tǒng)設計.pdf

1、衛(wèi)星通信產業(yè)是我國戰(zhàn)略性產業(yè)之一，在國民經濟、國家安全等眾多方面具有極高的價值。地面站作為星地通信系統(tǒng)的重要組成部分，主要負責對衛(wèi)星信號的接收、處理及轉發(fā)。傳統(tǒng)的地面站位置固定，降低了衛(wèi)星數據接收的實效性，限制了衛(wèi)星技術的應用領域，因此需要建設小型化的機動站。傳統(tǒng)地面站依賴于體積大、功耗高的高性能計算機，而機動站對其攜帶的設備在體積、功耗等方面具有嚴格要求。本課題針對機動站衛(wèi)星數據處理系統(tǒng)小型化的需求，以減小系統(tǒng)體積、降低功耗為目標，采

2、用嵌入式的硬件解決方案，設計機動站數據解析處理系統(tǒng)。
　　本課題著眼于設計一種基于FPGA的高速衛(wèi)星數據解析模塊，該模塊針對滿足CCSDS（Consultative Committee for Space Data Systems,國際空間數據咨詢委員會）發(fā)布的AOS（Advanced Orbiting Systems,高級在軌系統(tǒng)）協(xié)議規(guī)范的衛(wèi)星數據進行有效數據提取。本文由衛(wèi)星數據解析的功能需求和性能需求入手，結合CCSDS A

3、OS協(xié)議，對滿足該協(xié)議的衛(wèi)星數據解析流程進行分析，并以此為依據設計相應的電路結構。電路結構采用流水線的設計思想，以滿足對衛(wèi)星數據實時解析的需求。
　　解析模塊作為衛(wèi)星數據處理系統(tǒng)的一部分，需要掛載到Leon3處理器平臺，從而構成針對衛(wèi)星數據處理的片上系統(tǒng)（System on Chip, SOC），以滿足機動站設備小型化的需求。鑒于數據解析模塊對高帶寬的要求，本設計將解析模塊通過AHB（Advanced High-performan