基于fpga的卫星数据地面接入系统设计

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1、西安电子科技大学硕士学位论文基于FPGA的卫星数据地面接入系统设计姓名：张弘铮申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：樊来耀20051101摘要卫星技术的迅猛发展，信道容量的扩大，要求地面系统能够高速有效的对数据进行实时处理，具有信息存储、处理和转发功能。同时卫星通信系统能量与带宽受限，采用FEC差错控制技术能有效的保证高效率、高传输码率、低误码率的信息传输，这要求地面系统具备高速稳定的纠错译码能力。近年来可编程芯片(SoPC)推出和应用，使得系统的设计变得更加灵活。目前国内相关方面的研究和应用相对较少，所以对可编程片上系统进行

2、研究也有着比较重要的意义。本课题目的是将地面系统的关键部分，包括同步、解扰、RS译码与以太网揍入单元集中到一个可编程逻辑电路(PLD)芯片中，以便于减少芯片的数量，增加系统的可编程、可升级性。每个模块以自顶向下(TOP．DOWN)的设计方法实现硬件描述语言的设计，然后将各设计集成到一个PLD芯片中。本文结合卫星数据传输中地面系统对数据处理速度要求高，以太网数据接入过程比较复杂的应用需求，应用微处理器IPcore代替通用的处理器芯片，与硬件算法相结合，在FPGA内设计实现了卫星地面数据处理系统的主要功能。最后完成了译码电路硬件实现与以太网

3、接入的软件实现。关键词：片上可编程系统lP核FPGA帧同步以太网Rs编解码AbstractABSTRACTTherapiddevelopmentofsatelliteandtherapidincreaseofcommunicationcapabilities，demandthedatatransmissionsystemhastheabilityofhighspeedandefficientdataprocessingandtransmission．Limitedbythepowerandthebandwidthofsatellitec

4、ommunicationsystem,thetechniqueofforwarderrorcorrectionisadoptedtoprovidemoreefficiently,bettertransrnissionbitrateandlowerbiterrorratedatatransmission．Forthis．thegroundsystemmusthavetheabilitytoachievehighspeederrorcorrecting．Withtheappearanceofthesystem—on-programble—c

5、hip(soPC)，thesystemdesignbecomenloreflexible．Thedeviceisdesignedinawaythatalltheimportantfunctionmodules，includingsynchronous，deserambler,RSdecoder,Ethemetaccesscouldbeintegratedinoneprogrammablelogicdevice(PLD)．Thisbringstheadvantageofchipnumberreducingandupgradingabili

6、tyincreasing．ThedesignsforeverymoduleswouldbeimplementedintheTOP-DOWN(fromtoptodown)way．ThepaperusedtheSoPCapproachtodesignthesatellitebasebanddataprocessingsystem．Inordertofulfilltheapplicationforhi出speedinformationprocessingandcomplicatedcontrollinginEthemetdataaccess，

7、westudyuponSoPCinthispapermadimplementanembeddedsysteminFPGAbyusingmicroprocessorIPcore．Keywords：SoPCIPCoreFPGASynchronousEthernetReed-SolomnEneodeandDeeode创新性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的

8、学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中傲了明确的说明并表示了谢意。本人签名：拯i竺壁日觏；≯砖·阼圬关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学