發(fā)布時(shí)間：2018-02-07 12:46

  本文關(guān)鍵詞： 信息冗余 噪聲信號(hào) 無損壓縮 FPGA DSP　出處：《中北大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著航天遙測(cè)系統(tǒng)的日臻完善,測(cè)量參數(shù)類型越來越多,數(shù)據(jù)量越來越大,這對(duì)于遙測(cè)無線信道的數(shù)據(jù)傳輸能力是個(gè)極大地挑戰(zhàn)。據(jù)研究分析,遙測(cè)參數(shù)的信息量有高達(dá)95%的信息冗余。因此,在傳輸或者存儲(chǔ)遙測(cè)數(shù)據(jù)時(shí),可以先去除多余的信息量,從而大大提高傳輸和存儲(chǔ)效率。本文針對(duì)某型號(hào)運(yùn)載火箭遙測(cè)系統(tǒng)的研制需求,設(shè)計(jì)了一種具有存儲(chǔ)功能的噪聲信號(hào)壓縮裝置,可以實(shí)時(shí)采集四路噪聲信號(hào)。噪聲信號(hào)屬于遙測(cè)速變參數(shù)的一種,對(duì)于分析箭體的力學(xué)特性具有重要影響。在對(duì)噪聲特性的研究基礎(chǔ)上,本文使用了算術(shù)編碼算法來進(jìn)行數(shù)據(jù)的無損壓縮,數(shù)據(jù)分組長(zhǎng)度設(shè)為2048字節(jié)。整個(gè)裝置由主控板、存儲(chǔ)板以及電源板三部分組成。主控板采用了FPGA+DSP的雙控制器架構(gòu),主要功能包括四路噪聲信號(hào)采集、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)回傳。存儲(chǔ)板通過高溫導(dǎo)線與主控板連接,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與回收,封裝時(shí)對(duì)其進(jìn)行了特殊的抗沖擊防護(hù)。本文以采樣得到的數(shù)據(jù)流為主線,介紹了數(shù)據(jù)流所經(jīng)過模塊的硬件設(shè)計(jì)以及邏輯設(shè)計(jì);針對(duì)數(shù)據(jù)流在各模塊之間傳輸?shù)乃俾势ヅ鋯栴},設(shè)計(jì)了多個(gè)緩存模塊;采用預(yù)設(shè)初值的方式,巧妙設(shè)計(jì)了多路量化數(shù)據(jù)在DSP內(nèi)的分時(shí)調(diào)度;利用多通道緩沖串口進(jìn)行數(shù)據(jù)流的低速率傳輸,確保其傳輸可靠性;對(duì)于數(shù)據(jù)流的存儲(chǔ),采用了雙平面交叉訪問模式,最大程度的提高了其寫入速度。本文最后介紹了對(duì)該裝置進(jìn)行的相關(guān)系統(tǒng)測(cè)試方案,結(jié)果表明,該系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期功能指標(biāo)以及可靠性要求。
[Abstract]:With the improvement of space telemetry system, more and more types of measurement parameters and large amount of data have been measured, which is a great challenge to the data transmission ability of telemetry wireless channel. The amount of information in telemetry parameters is as high as 95%. Therefore, when you transmit or store telemetry data, you can first remove the excess information. In order to greatly improve the transmission and storage efficiency, a noise signal compression device with storage function is designed in this paper to meet the development requirements of a certain type of carrier rocket telemetry system. Four noise signals can be collected in real time. The noise signal is a kind of telemetry speed variable parameter, which has an important effect on the analysis of the mechanical characteristics of the arrow. In this paper, the arithmetic coding algorithm is used for lossless compression of data. The data packet length is set to 2048 bytes. The whole device is composed of main control board, memory board and power supply board. The main control board adopts FPGA DSP dual controller architecture. The main functions include four channels of noise signal acquisition, data compression, data storage and data transmission. The storage board is connected to the main control board through a high temperature wire, which is responsible for the storage and recovery of data. In this paper, the hardware design and logic design of the data stream are introduced, and the rate matching problem of the data stream transmission between the modules is discussed, which is based on the sampled data stream as the main line, the hardware design and logic design of the module are introduced in this paper. Several buffer modules are designed; the time-sharing scheduling of multi-channel quantization data in DSP is skillfully designed by the way of preset initial value; the low rate transmission of data stream is carried out by using multi-channel buffer serial port to ensure its transmission reliability. For data stream storage, biplane cross access mode is used to improve the write speed to the maximum extent. Finally, this paper introduces the related system test scheme of the device, the results show that, The system achieves the expected function index and reliability requirement.
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V556.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1494411