一種星載多模式數據處理裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種星載多模式數據處理裝置，屬于衛星通信【技術領域】。該裝置包括接收數據處理模塊和發送數據處理模塊；所述的接收數據處理模塊包括接收數據模式識別模塊、參數配置模塊A、接收數據控制模塊、數據傳輸通道A和數據存儲模塊A；所述的發送數據處理模塊包括發送數據控制模塊、參數配置模塊B、發送數據模式識別模塊、數據傳輸通道B和數據存儲模塊B。通過不同方式配置數據傳輸通道的特性參數，控制數據傳輸通道傳輸數據，星載多模式處理裝置能夠完成多種模式數據的處理，并且節省星載硬件的處理資源。
【專利說明】一種星載多模式數據處理裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種星載多模式數據處理裝置，屬于衛星通信【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 隨著衛星通信的用戶需求不斷變化，目前通信衛星中多采用多模式變速率調制解 調、編譯碼等技術，對數據處理裝置的要求也逐漸提高。在XX_2(02)衛星的MDR處理器中， 采用跳頻加 TDMA體制，包含多種調制方式、編碼方式，信息速率逐時隙可變，衛星需要做自 適應處理。在現有的星載數據處理裝置中，只能對固定長度的數據進行處理，并且采用的處 理方式占用的資源較多，不能很好的適應新的需求。 實用新型內容
[0003] 本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，提出一種星載多模式數據處理裝 置，該裝置可靠性高、通用性好，可以實現多種模式數據的處理，節省衛星處理資源，同時可 以適應空間環境。
[0004] 本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的。
[0005] 本實用新型的一種星載多模式數據處理裝置，該裝置包括接收數據處理模塊和發 送數據處理模塊；
[0006] 所述的接收數據處理模塊包括接收數據模式識別模塊、參數配置模塊A、接收數據 控制模塊、數據傳輸通道A和數據存儲模塊A ;
[0007] 所述的發送數據處理模塊包括發送數據控制模塊、參數配置模塊B、發送數據模式 識別模塊、數據傳輸通道B和數據存儲模塊B ;
[0008] 在接收數據處理模塊中，FPGA發送控制信號給接收數據模式識別模塊，接收數據 模式識別模塊自動識別要接收數據的模式，然后將數據的模式輸出給參數配置模塊A，參數 配置模塊A根據不同的數據模式來配置傳輸通道的特性參數并將這些傳輸通道的特性參 數傳輸給接收數據控制模塊，接收數據控制模塊根據這些特性參數來控制數據傳輸通道A 接收數據，這樣，數據通過數據傳輸通道A接收并緩存到數據存儲模塊A中，等待DSP調用。
[0009] 在發送數據處理模塊中，DSP中已經存在的數據在數據存儲模塊B中緩存，發送數 據模式識別模塊根據數據存儲模塊B中存儲的數據長度信息識別出要發送數據的模式，并 將數據的模式輸出給參數配置模塊B，參數配置模塊B根據數據的模式來配置傳輸通道的 特性參數并將傳輸通道的特性參數發送給發送數據控制模塊，發送數據控制模塊根據這些 特性參數控制數據傳輸通道B發送數據，這樣，數據存儲模塊B中的數據通過數據傳輸通道 B發送給FPGA。
[0010] 本實用新型與現有技術相比的優點在于：
[0011] 通過不同方式配置數據傳輸通道的特性參數，控制數據傳輸通道傳輸數據，星載 多模式處理裝置能夠完成多種模式數據的處理，并且節省星載硬件的處理資源。
[0012] 通過制定幾種傳輸數據協議格式，實現了多模式數據的高效處理。
[0013] 數據協議格式中對重要參數采用三模冗余方式的設計，是抗單粒子翻轉的一種有 效措施，可以適應空間環境。
[0014] 利用收發數據使用32位數據總線的特點，將高8位定義為使能信號，低24位定義 為有效信息和備用信息，將使能和數據在一個32位數據中傳輸，有效的利用了數據總線傳 輸數據。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1為星載多模式數據處理裝置框圖；
[0016] 圖2為連續定長數據處理源地址和目的地址示意圖；
[0017] 圖3為數據緩存乒乓操作示意圖；
[0018] 圖4為連續定長數據處理時序圖；
[0019] 圖5為編碼數據包格式；
[0020] 圖6為非周期突發變長數據接收處理時序圖；
[0021] 圖7為非周期突發變長數據發送處理時序圖；
[0022] 圖8為解調信息數據包格式；
[0023] 圖9為狀態信息數據包格式。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0025] 實施例
[0026] 如圖1所示，星載多模式數據處理裝置在DSP中實現，完成了 DSP其他處理模塊和 FPGA的數據交互。
[0027] -種星載多模式數據處理裝置，該裝置包括接收數據處理模塊和發送數據處理模 塊；
[0028] 所述的接收數據處理模塊包括接收數據模式識別模塊、參數配置模塊A、接收數據 控制模塊、數據傳輸通道A和數據存儲模塊A ;
[0029] 所述的發送數據處理模塊包括發送數據控制模塊、參數配置模塊B、發送數據模式 識別模塊、數據傳輸通道B和數據存儲模塊B ;
[0030] 在接收數據處理模塊中，FPGA發送控制信號給接收數據模式識別模塊，接收數據 模式識別模塊自動識別要接收數據的模式，然后將數據的模式輸出給參數配置模塊A，參數 配置模塊A根據不同的數據模式來配置傳輸通道的特性參數并將這些傳輸通道的特性參 數傳輸給接收數據控制模塊，接收數據控制模塊根據這些特性參數來控制數據傳輸通道A 接收數據，這樣，數據通過數據傳輸通道A接收并緩存到數據存儲模塊A中，等待DSP調用。
[0031] 在發送數據處理模塊中，DSP中已經存在的數據在數據存儲模塊B中緩存，發送數 據模式識別模塊根據數據存儲模塊B中存儲的數據長度信息識別出要發送數據的模式，并 將數據的模式輸出給參數配置模塊B，參數配置模塊B根據數據的模式來配置傳輸通道的 特性參數并將傳輸通道的特性參數發送給發送數據控制模塊，發送數據控制模塊根據這些 特性參數控制數據傳輸通道B發送數據，這樣，數據存儲模塊B中的數據通過數據傳輸通道 B發送給FPGA。
[0032] 1、當數據處理裝置要接收連續定長的數據時，假設數據長度為L，FPGA發送一個 周期性的Int信號，接收數據模式識別模塊接收到這個周期性的Int信號后，識別出接收數 據為連續定長數據，然后將數據的模式輸出給參數配置模塊A。
[0033] 參數配置模塊A根據數據的模式配置傳輸通道的特性參數，在參數配置的過程 中，EDMA傳輸通道使用1 ink模式，每接收完L長的數據后自動加載配置參數，這樣可以自動 完成數據的連續接收。同時設計數據源地址（FPGA地址）不變，目的地址（DSP地址）遞增， 將FPGA發送的Clk EVENT信號(和接收數據相同頻率的時鐘）作為數據傳輸通道A的觸發 事件，用此事件觸發數據傳輸通道接收數據，數據搬移地址如圖2所示。
[0034] 在接收數據控制模塊中，設置DSP處理器復位后接收到第一個Int信號后，開始控 制數據傳輸通道接收數據，同時產生一個讀寫控制信號Af lag，使其在Int信號的上升沿電 平發生翻轉變化，控制數據存儲到數據存儲模塊A中Al、A2兩個RAM，每個RAM可以存儲L 個數據。RAM乒乓操作如圖3,當Af lag為1時，將接收數據存儲到A1中，DSP從A2中調用 數據；當Aflag為0時，將接收數據存儲到A2中，DSP從A1中調用數據。利用兩塊RAM存 儲可以避免DSP調用數據時發生讀寫沖突。
[0035] 接收數據處理模塊的數據處理時序如圖4所示。用和接收數據相同頻率的時鐘作 為數據傳輸通道A的觸發事件觸發數據傳輸通道A接收數據，可以避免在FPGA中使用RAM 緩存大量數據，節省了處理資源。同時，接收數據處理模塊以均勻的速度接收數據，不會在 一段時間里一直占用數據總線，可以使DSP和FPGA之間有少量數據的交互，完成其他的功 能。
[0036] 2、當數據處理裝置要接收非周期突發變長的數據時，FPGA發送一個非周期性的 Int信號和編碼模式信息給接收數據模式識別模塊，接收數據模式識別模塊根據Int信號 識別出接收數據為非周期突發變長數據，同時根據編碼模式信息識別出接收數據的長度。
[0037] 在這種處理模式中，FPGA需要給出一個編碼模式信息，數據格式如圖5所示。接 收數據模式識別模塊可以根據編碼模式信息推算出接收數據的長度，這樣可以避免資源浪 費。如果參數配置模塊A不知道當前時刻接收數據的長度，只能將接收數據長度設為接收 數據長度的最大值，數據傳輸通道A每次都要接收最大長度的數據，浪費時間和存儲空間。
[0038] 接收數據模式識別模塊將要接收數據的模式和長度輸出給參數配置模塊A。參 數配置模塊A配置傳輸通道的特性參數，這里同樣采用數據源地址（FPGA)不變，目的地址 (DSP)遞增，同步時鐘作為事件來觸發數據傳輸通道接收數據的模式。在參數配置完成后， 接收數據控制模塊根據已配置參數控制數據傳輸通道接收數據。數據處理時序如圖6所 示。Data為接收數據，Clk EVENT信號為和接收數據相同頻率的時鐘，Int信號為一個非周 期性的信號，在Int信號到來的同時給出編碼模式信息（code mode)。
[0039] 3、當數據處理裝置要發送連續定長的數據時，待發送的數據存儲在數據存儲模塊 B中，同樣分為Bl、B2兩個RAM，發送數據模式識別模塊根據存儲的數據長度信息識別出發 送數據為定長數據，然后將數據的模式輸出給參數配置模塊B，參數配置模塊B配置傳輸通 道的特性參數，參數配置過程和接收連續定長數據時參數配置類似。在參數配置完成后，發 送數據控制模塊根據FPGA給出的Int信號控制數據傳輸通道B發送數據，同時發送數據控 制模塊產生控制信號Bflag，控制數據交替發送。數據發送處理時序如圖4。
[0040] 4、在DSP中已存儲的數據，長度可能是變化的，每包數據產生和發送的時間也可 能是隨機的。在數據處理裝置要發送非周期突發變長數據時，發送數據模式識別模塊根據 存儲的數據長度信息識別出發送數據為長度變化的數據，并將數據的模式給參數配置模塊 B〇
[0041] 參數配置模塊B根據數據的模式和長度來配置傳輸通道的特性參數，每次配置參 數中的長度信息是變化的。當參數配置模塊B完成參數配置后，發送數據控制模塊產生一 個set信號，啟動數據傳輸通道B，數據傳輸通道B根據已配置的特性參數控制數據傳輸通 道B發送數據，數據處理的時序如圖7。當數據處理裝置要發送非周期突發變長數據時，產 生set信號，Data為變長數據，ClkEVENT信號為和接收數據相同頻率的時鐘。
[0042] 因為DSP已緩存數據中存在多種編碼模式，為了 FPGA能夠進行自適應處理，定義 一種數據協議格式，數據格式如圖8、9。在每一包的數據前面添加兩個控制字，編碼模式信 息和包序號，在每個數據的高位添加使能有效位，在數據前后添加使能無效標志，定義這種 格式能使FPGA準確有效的解析數據并進行處理。
[0043] 在此多模式數據處理裝置中，數據協議格式的定義有兩個特點：
[0044] 第一，收發數據使用32位數據總線，根據這個特點，在定義的數據格式中，將高8 位定義為使能信號，低24位定義為有效信息和備用信息，將使能和數據在一個32位數據中 傳輸，有效的利用了數據總線傳輸數據。
[0045] 第二，在圖5、圖8、圖9所示的數據格式中，編碼模式和包序號等重要的控制參數 重復傳輸三遍，采用三模冗余方式，這種設計可以有效的抵抗單粒子翻轉帶來的影響。在解 析數據時，編碼模式和包序號等重要的控制參數只要這三個值其中有兩個值是相等的，就 可以認為兩個值其中任意一個有效。
[0046] 本實用新型說明書中未作詳細描述的內容屬本領域技術人員的公知技術。
【權利要求】
1. 一種星載多模式數據處理裝置，其特征在于：該裝置包括接收數據處理模塊和發送 數據處理模塊； 所述的接收數據處理模塊包括接收數據模式識別模塊、參數配置模塊A、接收數據控制 模塊、數據傳輸通道A和數據存儲模塊A ; 所述的發送數據處理模塊包括發送數據控制模塊、參數配置模塊B、發送數據模式識別 模塊、數據傳輸通道B和數據存儲模塊B ; 在接收數據處理模塊中，FPGA發送控制信號給接收數據模式識別模塊，接收數據模式 識別模塊自動識別要接收數據的模式，然后將數據的模式輸出給參數配置模塊A，參數配置 模塊A根據不同的數據模式來配置傳輸通道的特性參數并將這些傳輸通道的特性參數傳 輸給接收數據控制模塊，接收數據控制模塊根據這些特性參數來控制數據傳輸通道A接收 數據，數據通過數據傳輸通道A接收并緩存到數據存儲模塊A中，等待DSP調用； 在發送數據處理模塊中，DSP中已經存在的數據在數據存儲模塊B中緩存，發送數據模 式識別模塊根據數據存儲模塊B中存儲的數據長度信息識別出要發送數據的模式，并將數 據的模式輸出給參數配置模塊B，參數配置模塊B根據數據的模式來配置傳輸通道的特性 參數并將傳輸通道的特性參數發送給發送數據控制模塊，發送數據控制模塊根據這些特性 參數控制數據傳輸通道B發送數據，數據存儲模塊B中的數據通過數據傳輸通道B發送給 FPGA。
【文檔編號】H04L12/861GK203872183SQ201420144712
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年3月27日 優先權日:2014年3月27日
【發明者】侴勝男, 李加洪, 李振華, 李雄飛, 趙雨, 楊磊 申請人:西安空間無線電技術研究所