高速数据通信同步技术可靠性系统加固现场可编程门阵列硕士论文

1、高速数据通信与系统加固技术研究信号与信息处理， 2011， 硕士【摘要】 通信、雷达、航空航天等领域的快速发展,以及自动化、智能化、高可靠需求的日益增强,使得处理机功能不断强大的同时,设计规模和复杂度也在不断提高。多板协作、流水处理已成为现代系统设计的基本架构。本文在详细分析高速板间互联的同步技术性能和宇宙空间辐照分类及其损伤机理的基础上,深入研究了数据通信和辐照对系统可靠性的影响。针对多互联、高可靠的系统需求,以FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)为平台,设计并实现了基于系统同步技术、源同步技术以及嵌入式时钟自同步技术的高速板间互联方案。给

2、出了高速数据通信加固的概念,研究和设计了一种适于高速链路应用的差错控制编译码算法交织汉明码,论述了算法的性能和实现过程,并得到了实践验证。针对星载设备所面临的恶劣的外太空环境,从差错控制、软硬件冗余以及专用集成电路设计等方面,探讨了系统加固的具体措施。最后,简要介绍了几种新型抗辐照材质的特点和集成电路加固技术。更多还原【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.更多还原 【关键词】 高速数据通信； 同步技术； 可靠性； 系统加固； 现场可编程门阵列； 【Key words】 high speed data communication； synchronization； reliability； system hardening； FPGA； 摘要 3-4 Abstract 4 第一章 绪论 7-11 1.1 研究背景及意义 7-8 1.2 国内外研究的现状 8-10 高速数据通信的发展现状 8-9 系统加固技

5、术的研究现状 9-10 1.3 论文研究内容及安排 10-11 第二章 数据通信和辐照对系统可靠性的影响 11-21 2.1 数据通信 11-14 数据通信对系统可靠性的影响 11-12 几种高速数据通信方案简介 12-14 2.2 星载设备的辐照问题 14-19 辐照效应概述 15 辐照粒子源分类 15-17 辐照效应的损伤机理 17-19 2.3 提高系统可靠性的策略 19-20 2.4 本章小结 20-21 第三章 高可靠性数据通信方案研究 21-50 3.1 数据通信中的同步技术 21-25 同步分类及其特点 21-23 同步对数据通信的影响 23-24 数据传输中的相位调整 24-2

6、5 3.2 基于源同步的数传方案 25-26 3.3 基于系统同步的数传方案 26-35 方案架构概述 26-27 方案的实现 27-30 链路相对延迟调整 30-33 同步控制 33-34 设计总结 34-35 3.4 基于自同步技术的数传方案 35-43 自同步通信系统架构 35-37 RocketIO 简介 37-38 基于标准协议的可靠通信模型 38-40 基于自定义协议的即时传输模型 40-43 3.5 高速数据通信的加固设计研究 43-49 数据通信加固的概念 43-44 交织汉明码原理及其性能分析 44-48 基于交织汉明码的高速通信加固设计 48-49 3.6 本章小结 49-50 第四章 系统加固技术研究 50-61 4.1 差错控制 50-52 4.2 冗余设计 52-54 硬件三模冗余 52-53 等效模块化设计 53-54 4.3 动态重构 54-56 模块化动态重构技术 54 Bitstream 重构技术 54 基于小系统的重构方案 54-56 4.4 ASIC 设计 56-60 SIC 的特点和设计流程 56-58 由FP