| 【中文题名】 | 高速帧同步格式化器 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 电路与系统 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2003-11-20 |
| 【中关键词】 | 高速帧同步,高速PCB板,VHDL,FPGA,单片机, |
| 【英关键词】 | High-Speed Frame-Synchronization,high-speed PCB board,VHDL,FPGA,single chip machine, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>遥感技术>探测仪器及系统>> |
| 【论文摘要】 |
高速数据传输处理技术是现代通信系统研究的主要新热点方向之一。随着数据传输速率增高，其帧同步的实现就越来越困难，而该领域主要是应用高速数字电路技术。基于此，本论文试图解决其在空间卫星通信上的应用－“高速帧同步格式化器”的实现。
高速帧同步格式化器是遥感卫星地面接收系统中必不可少的关键设备之一，主要将从卫星接收到的高速数码流格式化，使计算机得以辨识每一帧的起始位置，然后将数码流经高速接口进入计算机进行预处理。现代军事和民用对地观察卫星的分辨力越来越高，因此对地面站系统的性能的要求也越来越高，而对作为卫星地面站的核心关键之一的帧同步格式化器的要求当然也是越来越高，不仅对速率的要求提高了很多，还要求其能应用于多种卫星。高速帧同步格式化器的国外报价昂贵，并且军用卫星数据格式及加密都为国家机密，所以不可能都购买国外的产品，必须国产化。这一工作的完成，将在这个关键环节上有助于我国新型遥感卫星、军用卫星地面系统的建设，促进我国遥感卫星应用技术的发展。
本文主要完成了高速帧同步格式化的设计方法、仿真及其软硬件实现。该高速帧同步格式化器最高工作速率为150Mbps，适用于多颗卫星多种帧格式，可通过计算机初始化... |
| 【论文题纲】 |
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第一章 绪论 |
8-16 |
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1．1 课题研制的目的、意义及国内外发展现状 |
8-9 |
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1．1．1 研制目的及意义 |
8 |
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1．1．2 国内外研究现状及发展趋势 |
8-9 |
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1．2 本课题需解决的几个问题 |
9-10 |
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1．3 高速帧同步格式化器的功能及其特点 |
10 |
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1．4 帧同步格式化器技术方案 |
10-12 |
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1．5 帧同步格式化器参数设计分析 |
12-16 |
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第二章 基础理论 |
16-35 |
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2．1 帧同步原理 |
16-23 |
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2．1．1 连贯式插入法 |
17-19 |
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2．1．2 连贯式插入法帧同步系统的性能 |
19-21 |
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2．1．3 帧同步的保护 |
21-23 |
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2．2 FPGA与CPLD器件的比较分析和选用 |
23-27 |
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2．2．1 FPGA、CPLD的结构 |
23-25 |
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2．2．2 CPLD与FPGA性能特点比较分析 |
25-26 |
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2．2．3 FPGA和CPLD的选用 |
26-27 |
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2．3 自顶向下的ＦＰＧＡ设计 |
27-35 |
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2．3．1 自顶向下设计法 |
28-29 |
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2．3．2 VHDL和Verilog的比较 |
29-31 |
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2．3．3 设计工具的选择 |
31-34 |
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2．3．4 FPGA器件的设计流程 |
34-35 |
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第三章 高速帧同步格式化器的实现方法 |
35-61 |
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3．1 高速帧同步格式化器PCB板的设计 |
35-44 |
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3．1．1 帧同步器PCB板的总体构成 |
35-37 |
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3．1．2 帧同步格式化器高速PCB板设计中的几个问题 |
37-44 |
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3．2 应用FPGA实现高速帧同步格式化器的主体设计 |
44-57 |
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3．2．1 帧同步器的控制系统 |
46-48 |
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3．2．2 全局网络时钟的产生及I、Q数据的分路 |
48-49 |
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3．2．3 满足帧同步误差容限的帧同步脉冲的检出 |
49-52 |
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3．2．4 帧同步器自动解的相位模糊问题 |
52-53 |
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3．2．5 帧同步格式化器的四种工作状态 |
53-55 |
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3．2．6 I路和Q路数据的识别及所有信号的输出 |
55-57 |
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3．3 控制用单片机的设计 |
57-61 |
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3．3．1 定时器/计数器工作方式及控制 |
58-59 |
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3．3．2 串行接口设置 |
59-60 |
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3．3．3 单片机程序 |
60-61 |
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第四章 系统仿真和调试实验 |
61-69 |
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4．1 VHDL的综合和仿真实验 |
61-65 |
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4．1．1 VHDL的综合 |
61-63 |
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4．1．2 VHDL的仿真 |
63-65 |
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4．2 系统调试实验 |
65-69 |
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4．2．1 实验准备工作 |
65-66 |
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4．2．2 实验 |
66-69 |
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第五章 结束语 |
69-70 |
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参考文献 |
70-73 |
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致谢 |
73-74 |
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附录 |
74-75 |
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作者简历 |
75 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.389229 |
