600Mb/s高速数传接收机的设计与实现

提出一种基于FPGA的600Mb/s高速数传接收机全数字实现方案,对采用Costas环的载波恢复算法和采用并行数据转换跟踪环的码同步算法作了介绍。测试结果表明,该接收机在码速率小于350Mb/s时,解调损失小于1.5dB;在码速率为600Mb/s时,解调损失小于3dB。     

基于FPGA的FTN信号接收算法的优化

针对FTN信号接收算法复杂度高、硬件资源消耗大的问题,在FG-SS-BP算法理论模型基础上优化运算结构,提出泰勒简化-高斯近似-置信传播(TS-GA-BP)和查表-高斯近似-置信传播(CT-GA-BP)两种利于FPGA实现的设计方案。实验结果表明,在误码性能为10–4的条件下,采用4阶泰勒展开的TS-GA-BP方案和采用8bit查表的CT-GA-BP方案对比原FG-SS-BP算法性能分别损失0.2dB和0.3dB,最高吞吐率分别为139.7Mb/s和85.3Mb/s。两方案的资源消耗各有侧重,TS-GA-BP主要依赖计算资源,而CT-GA-BP主要依赖存储资源。因此,可依据不同资源环境选取合适方案,便于与其他通信模块级联。     

基于石英挠性加速度计微重力测量仪在空间站的应用

空间站微重力环境为基础实验研究和新技术开发提供良好的试验平台.对空间站中微重力水平准确测量及分析和评估,测量有效性作为科学依据显得尤为重要.文章主要从微重力测量原理及结构组成、软硬件设计、在轨数据验证得出结论:采用模拟与数字滤波相结合提高了精度,实现100MbPS通信速率实时在线传输能力,将原有传输速度由0.3Mb/s...     

用于数字磁记录器的差错控制技术

为满足我国未来大容量对地观测卫星数据记录的需求。要求磁记录器具有大容量、高码速率、高可靠性的特点。文中介绍了一种应用于磁记录器的差错控制方法 ,在系统传输率达到2 6 0 Mb/s的码率下加入差错控制电路后 ,可以大大提高系统的纠错能力。提供了原理、实现方法以及相关数据     

应用数字签名机制的卫星移动通信数据传输方案设计及实现

为实现卫星移动通信数据传输,并改善数据传输的安全性,文章提出了应用数字签名机制的卫星移动通信数据传输方案。该方案结合地球静止轨道卫星移动通信接口标准第2版(GMR2)的通信机制,通过在数据帧中增加同步位解决数据传输过程中的同步问题,利用增加状态位和同步位的方式实现2.4kbit/s到3.0kbit/s的数据率转换,同时引入数字签名机制,提前验证通信双方身份的可靠性,进一步保证数据安全传输。通过设计实例和测试方案验证了数据传输方案的有效性。结果表明,该方案能保证数据在卫星移动通信网络中安全传输,可为卫星移动通信数据传输研究提供参考。     

出舱活动试验系统间舱压数据接口设计

以出舱活动某试验中,航天员系统与飞船系统间舱压数据接口通信的设计和实现为例,探讨了通用数据通信机制在载人航天信息监测和通信中的应用。该接口模块基于动态数据交换（DDE）设计,实现1帧/s采样,正式试验连续运行超过6h,数据量累计691200byte,通畅无阻塞,顺利地完成了舱压数据的采集通信任务。实践证明,基于DDE通信的接口设计,可以扩展到载人航天任务其它软件产品间的数据交互应用中。     

一种实用的PC机个人遥测站

介绍一种新研制的以compaq 486计算机为核心的个人遥测站的组成、功用及主要性能。该遥测站可变程,最高入盘速率为3.2Mb/s。给出了各组成部分的框图。其优点是体积小,成本低,功能扩展方便。     

高码率通用数字化调制技术研究

采用软件无线电技术实现遥测发射机的高码率数字化调制,构建一个开放、标准、通用的硬件平台,FM体制最高调制码速率可达20Mb/s。设计中还采用脉冲成形技术对调制信号进行预调处理,极大地提高了系统的频带利用率和射频功率的发射效率。     

LDPC码改进高速译码算法

Shannon的学生Gallager首次提出LDPC码的概念和完整的译码方法,目前LDPC码正向着高速高增益的方向发展。针对高速LDPC码译码技术的迫切需求,利用传统最小和算法译码过程中信息迭代的特征,对最小和算法进行简化,使得译码模块能够完成更高并行度的译码工作,同时不造成译码器误码性能的过大损失。使用改进算法实现的高速译码模块,水平运算时间缩短为传统算法的一半,总的译码吞吐量提高50%,在120MHz时钟、10次迭代的情况下,CCSDS近地通信码的译码速度能够达到657.53Mb/s。     

火星EDL过程中单音与MFSK信号联合通信研究

分析火星进入、下降、着陆(EDL)过程中直接对地通信("旗语"信号)使用的X频段MFSK通信体制,研究发现,当多普勒动态较高(大于500Hz/s)时信号的误检率较高,无法保证重要事件信息的正确接收。针对这个问题,提出基于优先级的单音与MFSK信号联合通信方式,将重要事件的优先级设为1,利用单音信号传递事件信息,其余事件仍用MFSK信号传递。实验结果表明,单音信号的检测门限比MFSK信号低2d B左右,基于优先级的单音与MFSK信号联合通信方式更有利于降低信号误检率。     

Ka波段数字信道化体制宽带通信卫星链路预算

对Ka波段数字信道化技术体制的宽带通信卫星的通信链路进行了预算。在地球同步轨道宽带通信卫星的两个移动用户的返向链路应用场景中,针对Ka波段的雨衰问题,根据国际电联(ITU-R)最新(2015年)发布的建议书建立并实现了完整的雨衰预测模型和计算软件,给出了上下行链路的雨衰预测值;针对数字信道化体制下突出的互调干扰问题,有别于现有透明转发器根据功率回退值的工程计算方法,采用转发器噪声功率比(NPR)指标对互调干扰噪声进行了量化计算。给出了返向上下行链路和复合链路预算的过程和完整预算结果,在获得通信速率20 Mb/s时复合链路余量为1.96dB,符合实际情况。所提方法有较高的工程参考价值。     

PCM-FM脉码调制-调频遥测系统中的数据存贮问题

近年来战术武器的发展越来越快,武器研制阶段要求测量的参数越来越多,要求记录的时间越来越长.这样数据流就出现了两个明显的特点:1.数据流的速率从原来仅有几十kb/S,提高到400b/s～1Mb/s以上.2.原来记录时间仅有几十秒,目前要求增加到几百秒.这两个特点使能否用磁盘代替数写磁带的争论,延续了相当长的时间.     

高密度数字磁记录器译码电路设计

高密度数字磁记录器是为资源等对地观测卫星专门研制的新型记录器。它记录两路NRZ- L信号 ,记录码速率可达 51.12 5Mb/ s,容量不小于 92 Gbit。该类型记录器技术指标、质量稳定性、可靠性等已经达到了 90年代国际先进水平。就该记录器的译码电路实现原理、实现方法作了说明。     

首家独具特色的汉字图形显示五通道GPS接收机——VT9000 GPS接收机

技术性能·五通道C/A码单频GPS接收机; ·工作方式四星三维定位、三星二维定位:全自动、人工设置方式工作·精度:定位10～100m,差分后1～5m 测速0.05～0.5m/s,差分后0.01～0.1m/s 时间精度1μs: 可给出北京时间、UTC时间或任一全球24时区时: ·数据更新率1s; ·时间同步输出:1pps秒脉冲输出; ·捕获时间45s.重捕时间10s:     

一种高速卷积编解码器的FPGA实现

在现场可编程逻辑器件(FPGA)的基础上，采用模块化设计，将超高速集成电路硬件描述语言(VHDL)和原理图混合输入，设计了一种可实现数据高速传输的卷积编码器和维特比译码器。在编码器和译码器中采用(7，3／4)增信删余方式以提高编译码效率。设计的维特比译码器速率可达100Mb／s。     

空间激光通信系统中的信道纠错编码技术

由于空间激光通信系统的信道状态和链路捕获跟踪的不确定性,多种形式的信道纠错编码技术正被广泛发展研究。结合空间激光通信链路中误码性能的主要影响因素,分别选择合适的编码方案进行分析。通过仿真实验可知,对于在大气结构参数为1.5×10~(-14) m~(-2/3)、风速为20 m/s的空地激光链路的环境下,在系统数据速率为2 Gbit/s、要求误码率为10~(-6)时,LDPC码结合交织码相对未编码系统有3 dB的等效编码增益,LT码相对未编码系统有3.8 dB的等效编码增益。提供了一种能快速生成、扩展和校验的编码和交织实现方法,以抵抗大气湍流的快速变化对系统性能产生的影响。     

科技成果

<正>NASA激光通信系统创地月数据传输新记录据NASA网站10月22日报道,NASA的月球激光通信演示(LLCD)创造了历史,其利用脉冲激光束完成了高达622 Mbit/s速率的地月(相距38.44万千米)数据传输。LLCD是NASA首个利用激光而不是无线电波的双向通信系统。它还演示了从新墨西哥州的主地面站,以20Mbit/s的速率,     

一种简单易行的微机间文件数据传输系统

介绍一种既简单又容易实现的微型计算机间数据传输系统。此系统的优点是不增加任何硬件设备和资金费用,实现任何种类文件数据的传输。如果采用0.3mm的铜导线,其传输距离大约为350m,速率600bit/s～9600bit/s可调。这种文件数据传输系统对那些在一间办公室内具有单机作业的用户,或在一幢办公楼内经常需要互相传送文件数据而又无条件购买通信设备的用户来说是特别有用的。文章介绍了这种系统特点及硬件连接,给出了全部软件C程序。使用者只要装上软件程序即可实现双机间文件数据传输,效果令人非常满意。     

一种高速图像实时采编存储系统设计

介绍一种由图像采编单元和数据存储单元组成的高速图像实时采编存储系统。图像采编单元采用FPGA的LVDS接口直接连接Camera Link接口的工业相机,无需采用专用接口芯片,降低了成本和功耗。图像采编单元对采集的图像数据进行编码,并通过LVDS接口传输至数据存储单元。数据存储单元使用一块SATA接口固态硬盘作为存储介质,持续存储速度为90MB/s,采用千兆以太网作为数据下裁接口,平均数据下载速度为22MB/s。测试结果表明,系统可支持分辨率为644×484、帧率为240帧/s的连续图像存储,存储的图像数据完整可靠。     

静态存储器单粒子翻转率预示的在轨验证

SRAM型FPGA配置区的单粒子翻转可能对系统的功能产生严重的影响,因此必须进行针对性的加固措施,而加固的重要依据之一是在轨翻转率结果。文章将地面获得的Hitachi 4Mb SRAM HI628512单粒子翻转率预示结果与搭载在极轨卫星SAC-C等上的飞行试验的结果进行了比较。分析表明基于国内地面试验数据和FOM方法预示的在轨翻转率与国外的在轨监测数据接近,多位翻转的试验结果也得到了在轨试验数据的验证。这些结果表明我国在单粒子翻转的模拟试验技术和在轨翻转率预示方面取得了相当的进展,可以为卫星电子系统抗辐射加固设计提供有力的保障。