[發(fā)明專利]一種基于星間鏈路收發(fā)設(shè)備的星載FPGA重構(gòu)系統(tǒng)及重構(gòu)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510943900.4
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN105577262B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓星遠(yuǎn);蒙艷松;鄭先安;周曉平;張中英;朱向鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 西安空間無線電技術(shù)研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 馬全亮

1.一種基于星間鏈路收發(fā)設(shè)備的星載FPGA重構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于包括：重構(gòu)數(shù)據(jù)接收模塊、幀號標(biāo)記及回傳模塊、地址譯碼模塊、EDAC校驗碼生成模塊、重構(gòu)數(shù)據(jù)寫入模塊、EDAC循環(huán)校驗?zāi)K、下卸數(shù)據(jù)讀取模塊、下卸數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、EEPROM和星載FPGA；

重構(gòu)數(shù)據(jù)接收模塊接收地面發(fā)送的重構(gòu)數(shù)據(jù)并進(jìn)行奇偶校驗，再將重構(gòu)數(shù)據(jù)通過幀號標(biāo)記及回傳模塊發(fā)送給地址譯碼模塊，同時，幀號標(biāo)記及回傳模塊對重構(gòu)數(shù)據(jù)內(nèi)幀號進(jìn)行標(biāo)識，當(dāng)前重構(gòu)數(shù)據(jù)上注完成后，幀號標(biāo)記及回傳模塊回傳當(dāng)前重構(gòu)數(shù)據(jù)所有塊內(nèi)幀號標(biāo)識；

地址譯碼模塊將重構(gòu)數(shù)據(jù)的塊號和塊內(nèi)幀號譯碼成為EEPROM的起始存儲地址，EDAC校驗碼生成模塊針對接收到的重構(gòu)數(shù)據(jù)生成EDAC校驗碼，重構(gòu)數(shù)據(jù)寫入模塊根據(jù)所述EEPROM的起始存儲地址，將重構(gòu)數(shù)據(jù)和EDAC校驗碼按組寫入EEPROM之中；EDAC循環(huán)校驗?zāi)K將已經(jīng)存儲在EEPROM中的重構(gòu)數(shù)據(jù)和校驗碼分時循環(huán)讀取進(jìn)行EDAC校驗，利用EEPROM中存儲的重構(gòu)數(shù)據(jù)對星載FPGA進(jìn)行重構(gòu)操作；

地址譯碼模塊將地面站向衛(wèi)星發(fā)送的數(shù)據(jù)下卸指令譯碼成為EEPROM的起始讀取地址，下卸數(shù)據(jù)讀取模塊根據(jù)所述EEPROM的起始讀取地址，從EEPROM中讀取重構(gòu)數(shù)據(jù)和校驗碼，通過下卸數(shù)據(jù)發(fā)送模塊發(fā)送給地面測控站；

所述幀號標(biāo)記及回傳模塊對重構(gòu)數(shù)據(jù)塊內(nèi)幀號進(jìn)行標(biāo)識和回傳具體為：

重構(gòu)數(shù)據(jù)塊內(nèi)幀號標(biāo)識共512bit，每bit對應(yīng)當(dāng)前數(shù)據(jù)塊的1個數(shù)據(jù)幀，當(dāng)收到重構(gòu)數(shù)據(jù)幀后，如果發(fā)生奇偶校驗錯誤、漏幀或塊數(shù)據(jù)丟失，幀號標(biāo)記及回傳模塊將當(dāng)前重構(gòu)數(shù)據(jù)幀對應(yīng)的塊內(nèi)幀號標(biāo)識標(biāo)記為0，否則標(biāo)記為1；當(dāng)前數(shù)據(jù)塊全部上注完成后，幀號標(biāo)記及回傳模塊將當(dāng)前重構(gòu)數(shù)據(jù)塊512bit塊內(nèi)幀號標(biāo)識回傳地面；

EDAC循環(huán)校驗?zāi)K是將已經(jīng)存儲在EEPROM中的重構(gòu)數(shù)據(jù)和校驗碼分時循環(huán)讀取進(jìn)行EDAC校驗，具體為：

每次讀取40bit數(shù)據(jù)，其中包含4Byte數(shù)據(jù)和1Byte校驗碼，并進(jìn)行校驗，當(dāng)本地產(chǎn)生的校驗碼與EEPROM存儲的校驗碼出現(xiàn)1bit差異的條件下，糾正數(shù)據(jù)出錯的位置并重新寫入EEPROM內(nèi)部，同時記錄單粒子打翻1bit EEPROM的次數(shù)，當(dāng)本地產(chǎn)生的校驗碼與EEPROM存儲的校驗碼出現(xiàn)大于2bit及以上差異的條件下，記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)出現(xiàn)的位置與數(shù)據(jù)類型，記錄到EDAC出錯寄存器內(nèi)部，同時發(fā)送EDAC錯誤遙測信息，請求地面重新發(fā)送出錯數(shù)據(jù)所在的整幀數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于星間鏈路收發(fā)設(shè)備的星載FPGA重構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于：地址譯碼模塊將重構(gòu)數(shù)據(jù)塊的塊號和塊內(nèi)幀號譯碼成為EEPROM的起始存儲地址，具體為：

在重構(gòu)數(shù)據(jù)上注過程中，當(dāng)前重構(gòu)數(shù)據(jù)如果通過奇偶校驗，地址譯碼模塊將該重構(gòu)數(shù)據(jù)的塊號和塊內(nèi)幀號譯碼成為EEPROM的起始存儲地址，EEPROM中1個地址對應(yīng)4Byte重構(gòu)數(shù)據(jù)，每寫入4Byte重構(gòu)數(shù)據(jù)，EEPROM地址加1，當(dāng)?shù)刂防奂?1時，當(dāng)前重構(gòu)數(shù)據(jù)地址譯碼結(jié)束。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于星間鏈路收發(fā)設(shè)備的星載FPGA重構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于：EDAC校驗碼生成模塊針對接收到的重構(gòu)數(shù)據(jù)生成EDAC校驗碼具體為：

EDAC校驗碼生成模塊將接收到的重構(gòu)數(shù)據(jù)每4Byte分為一組，并利用EDAC校驗碼多項式生成1Byte的EDAC校驗碼，數(shù)據(jù)加校驗碼共計5Byte。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于星間鏈路收發(fā)設(shè)備的星載FPGA重構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于：所述EEPROM共有5片，每片8位數(shù)據(jù)線，共40位數(shù)據(jù)線，每次寫操作一次性寫入5Byte重構(gòu)數(shù)據(jù)和校驗碼。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于星間鏈路收發(fā)設(shè)備的星載FPGA重構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于：下卸數(shù)據(jù)讀取模塊的每次讀操作，一次性讀取40bit，其中包含32bit數(shù)據(jù)和8bit EDAC校驗碼，僅截取32bit數(shù)據(jù)組成一組4Byte下卸數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于星間鏈路收發(fā)設(shè)備的星載FPGA重構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于：下卸數(shù)據(jù)發(fā)送模塊累計32組下卸數(shù)據(jù)，每組4Byte，共計128Byte，一幀下卸數(shù)據(jù)包含128Byte有效數(shù)據(jù)。