[發(fā)明專利]一種星載高分辨成像數(shù)據(jù)傳輸與采集系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810215527.4
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108345553A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設計）人: 閆鵬;劉永征;劉強;孔亮;溫志剛;劉文龍;魏文鵬;劉學斌;張昕
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38;G06F13/40
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

本發(fā)明涉及一種星載高分辨成像數(shù)據(jù)傳輸與采集系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)協(xié)議轉換板及數(shù)據(jù)采集存儲設備；數(shù)據(jù)源包括輸出接口連接器及采用TLK2711發(fā)送芯片作為輸出接口的星載高分辨成像設備；數(shù)據(jù)協(xié)議轉換板包括輸入接口連接器及轉換電路；數(shù)據(jù)采集存儲設備包括存儲計算機及與輸出接口一一對應的Camera?Link轉PCI?e圖像采集卡；其中數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議轉換板完成TLK2711數(shù)據(jù)傳輸接口向Camera?Link圖像數(shù)據(jù)傳輸接口的轉換，數(shù)據(jù)源通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議轉換板與數(shù)據(jù)采集存儲設備連接。本發(fā)明解決了普通圖像采集與存儲系統(tǒng)的吞吐量嚴重不足，不能滿足高分辨圖像的實時數(shù)據(jù)采集和存儲的問題。

技術領域

本發(fā)明屬于一種高分辨干涉型成像光譜儀圖像數(shù)據(jù)傳輸與采集地面驗證系統(tǒng)，涉及高速數(shù)據(jù)傳輸與采集領域。

背景技術

隨著我國空間遙感技術的發(fā)展，衛(wèi)星遙感越來越呈現(xiàn)出高時間分辨率、高空間分辨率和高光譜分辨率的發(fā)展趨勢，載荷數(shù)據(jù)類型越來越多樣化，數(shù)據(jù)量越來越大，導致數(shù)據(jù)率、帶寬越來越高。數(shù)據(jù)傳輸也從傳統(tǒng)采用多路LVDS并行傳輸接口逐漸過渡為更高帶寬、更高可靠性接口。比如近年來高速串行/解串收發(fā)器TLK2711在星載高速、大數(shù)據(jù)量載荷數(shù)據(jù)傳輸中的應用，其單路傳輸速率高達2.7Gbps，同時TLK2711采用自同步通信方式，利用時鐘和數(shù)據(jù)恢復技術代替同步傳輸數(shù)據(jù)和時鐘，有效解決了信號和時鐘偏移問題；此外，采用了串行通信技術使得設備及電纜布線更為簡單，系統(tǒng)抗干擾能力更強。

星載高分辨成像設備在地面驗證階段要求具備高效、實時的圖像采集與存儲系統(tǒng)，普通圖像采集與存儲系統(tǒng)的吞吐量嚴重不足，不能滿足高分辨圖像的實時數(shù)據(jù)采集和存儲。若不能很好的解決高分辨、高帶寬數(shù)據(jù)傳輸、采集、存儲等問題，會嚴重影響其在地面驗證階段的充分性與可信性，進而無法保證載荷在太空運行的可靠性與穩(wěn)定性，甚至會阻礙到高分辨成像技術的發(fā)展。因此設計一種用于對星載高速TLK2711數(shù)據(jù)接口的傳輸、采集與存儲的地面應用系統(tǒng)顯得尤為重要，可以為星載高分辨成像技術提供有力的技術支持。

發(fā)明內容

為解決普通圖像采集與存儲系統(tǒng)的吞吐量嚴重不足，不能滿足高分辨圖像的實時數(shù)據(jù)采集和存儲的問題，本發(fā)明提供一種星載高分辨成像數(shù)據(jù)傳輸與采集系統(tǒng)，為星載高速串行總線TLK2711接口數(shù)據(jù)實時存儲在計算機上提供了一種新的技術途徑和方法。

本發(fā)明的技術解決方案是：

一種星載高分辨成像數(shù)據(jù)傳輸與采集系統(tǒng)，其特征在于：包括數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)協(xié)議轉換板及數(shù)據(jù)采集存儲設備；

所述數(shù)據(jù)源包括輸出接口連接器及采用TLK2711發(fā)送芯片作為輸出接口的星載高分辨成像設備；

所述數(shù)據(jù)協(xié)議轉換板包括輸入接口連接器及轉換電路；

所述數(shù)據(jù)采集存儲設備包括存儲計算機及與輸出接口一一對應的Camera-Link轉PCI-e圖像采集卡；

所述轉換電路包括數(shù)據(jù)串行輸入單元、FPGA單元及數(shù)據(jù)輸出單元；

所述數(shù)據(jù)串行輸入單元包括與輸出接口一一對應的TLK2711接收芯片；

所述FPGA單元包括與輸出接口一一對應的處理單元，所述處理單元包括輸入邏輯單元、FIFO及輸出邏輯單元；

所述數(shù)據(jù)輸出單元包括與輸出接口一一對應的Camera-Link發(fā)送芯片及Camera-Link接口；

所述TLK2711發(fā)送芯片依次通過輸出接口連接器、輸入接口連接器與TLK2711接收芯片的輸入端連接；

所述輸入邏輯單元的輸入端與TLK2711接收芯片的輸出端連接，將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉化為以像素為單元的數(shù)據(jù)形式；

所述FIFO的輸入端與輸入邏輯單元的輸出端連接，按像素進行數(shù)據(jù)緩存；