[發明專利]一種基于FPGA的空間衛星通信復接方法

有效

• 申請號: 201510086974.0
• 申請日: 2015-02-25
• 公開（公告）號: CN104618821B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 王朝輝;周恒釗;童元滿;李仁剛
• 申請（專利權）人: 浪潮電子信息產業股份有限公司
• 主分類號: H04N21/61
• 分類號: H04N21/61;H04N21/436;H04N21/4405
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司37100
• 代理人: 姜明

技術領域

本發明涉及數據復接技術領域，具體地說是一種實用性強、基于FPGA的空間衛星通信復接方法。

背景技術

信息時代的發展需要建立一個傳輸速率快、信息量大、覆蓋空間廣的通信網絡系統。采用波長極短的光波進行空間衛星的通信，是實現高碼率通信的最佳方案，甚至被認為是唯一手段，尤其是在空間衛星日益擁擠的今天，這一點已經取得了通信領域許多專家學者的共識。為了充分利用空間激光通信的優勢，可以將已經成熟的數字復接技術拿來為空間激光通信服務。如果能在電信號進入激光調制部分以前使用數字復接技術進行一次復用，顯然能充分的使用激光信道的容量。

數字復接技術的應用首先是從市話中繼傳輸開始的，當時為適應非同步支路的靈活復接，采用塞入脈沖技術將準同步的低速支路信號復接為高速碼流。開始時的傳播媒介是電纜，由于頻帶資源緊張，因此主要著眼于控制塞入抖動及節約輔助比特開銷，根據國家/地區的技術歷史形成了美、日、歐三種不同速率結構的準同步系列（PDH）。這三種異步復接體制，三者互不兼容，互通困難，并且PDH復用結構復雜，所以雖然它能很好的適應傳統的點對點的信道，卻無法適應動態聯網的要求，也難以支持新業務的開發和現代網絡管理，無法支持寬帶綜合業務數字網（B-ISDN）。

為適應電信網的迅速發展和滿足對聯網要求日益提高這一情況，基于網絡運行的靈活性、可靠性、維護管理的方便性與有效性和對未來發展的適應性等方面的考慮，以及PDH的一系列的缺點，SDH出現了。

SDH體制是TIU－T在美國同步光網絡（SONET）體制的基礎上提出來的。SONET最先由美國貝爾通信研究所提出，制定SONET標準的最初目的是為了阻止互不兼容的光接口的大量滋生，實現標準的光接口，便于各廠家設備在光路上互通。但是以后的發展大大超出了這一最初目標，SONET已擴展成為一種全新的傳輸網體制，它既適用于光纖信道又適用于微波和衛星等信道的通用計數體制。SDH規定有效復用各種高速業務和原有低速業務的接口標準。

當然，作為一種新的技術體制，不可能盡善盡美，同步數字系列仍然存在一些不足之處。如頻帶利用率不如傳統的準同步系統高；采用所謂的指針調整計數，增加了設備的復雜性；同時邊界抖動較難達到網絡性能要求。另外，同步網系統由一整套軟件來控制，如果軟件出了問題，很可能造成全網癱瘓，因而需要穩定而可靠的軟件。

由于同步網是在準同步網環境中引入的，因而涉及到準同步和同步系列互通問題。在今后相當長的一段時間內，電信網中將同時存在同步系列和準同步系列。不久的將來，世界電信必將統一在同步數字網中。

當今社會是數字化的社會，是數字集成電路廣泛應用的社會。而在以往的PDH復接電路中，系統的許多部分采用的是模擬電路，因此有很大的局限性。現在，數字集成電路已經更新換代，系統設計師們更愿意自己設計專用集成電路（ASIC）芯片，而且希望ASIC的設計周期盡可能短，最好是在實驗室就能設計出合適的ASIC芯片，并且立即投入實際應用之中，因而出項了現場邏輯可編程邏輯器件（FPGA），其中應用最廣泛的當屬現場邏輯門陣列（FPGA）和復雜可編程邏輯器件（CPLD）。

基于上述技術，現提供一種基于FPGA的空間衛星通信復接方法。

發明內容

本發明的技術任務是針對以上不足之處，提供一種實用性強、基于FPGA的空間衛星通信復接方法。

一種基于FPGA的空間衛星通信復接方法，其具體實現過程為：

首先設置共用同一復接器的計算機局域網和IP電話局域網，所述計算機局域網包括計算機、網絡電話，該計算機、網絡電話均通過HUB接口連接復接器；IP電話局域網包括直接連接復接器的IP電話，該復接器還連接有RS232接口；

分別將圖像編碼器、圖像解碼器連接兩組獨立的計算機局域網和IP電話局域網中的復接器，從而形成兩組數字復接系統，兩組數字復接系統的復接器通過激光通信連接，其中圖像編碼器連接圖像源，該圖像源包括DVD、CCD；圖像解碼器連接顯示裝置，該顯示裝置包括電視機；

圖像信號進入圖像編碼器，該圖像編碼器將圖像信號編碼后變為四路E1信號，然后送入復接器中；

圖像解碼器對從復接器分接出的四路E1信號接收后進行圖像解碼，然后送給顯示裝置來顯示圖像。

所述兩組數字復接系統的激光通信是指在一組復接器上設置帶發射天線的激光通信器，另一組復接器上設置帶接收天線的激光通信器。

所述數字復接系統采用的傳輸碼率為33.792M，共使用16個時序，每個時序的容量為2.112M。