基于CRC直驅(qū)表法的高速數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2022-08-08 15:25
自動(dòng)測(cè)試技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用中,存在著很多環(huán)境惡劣、極端的測(cè)試場(chǎng)所。這些測(cè)試場(chǎng)所一般是人無(wú)法到達(dá)或有損身體健康的,因此需要通過(guò)測(cè)試系統(tǒng)使人與被測(cè)對(duì)象之間保持一定的安全距離。因?yàn)闇y(cè)試系統(tǒng)與被測(cè)對(duì)象之間是通過(guò)高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)通信,所以采取有效的傳輸方案來(lái)提高數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)目煽啃允潜菊n題研究需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。本文首先介紹了數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)的設(shè)計(jì),并詳細(xì)闡述了高速串行總線傳輸?shù)挠布O(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。通過(guò)將高速串行總線接口傳輸距離的理論值和實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)了信號(hào)在傳輸線上傳輸所存在的不足,傳輸距離越遠(yuǎn),信號(hào)衰減越大,產(chǎn)生畸變的可能性也越大。而且遠(yuǎn)距離傳輸,傳輸線上的分布式串聯(lián)電阻會(huì)使信號(hào)產(chǎn)生反射,破壞信號(hào)的完整性。根據(jù)分析的結(jié)果以及出于節(jié)約成本的考慮,決定采用反饋糾錯(cuò)機(jī)制來(lái)提高傳輸?shù)目煽啃浴S捎诓捎梅答伡m錯(cuò)機(jī)制會(huì)進(jìn)行多次重傳數(shù)據(jù),使數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)時(shí)延,并導(dǎo)致實(shí)際傳輸速率有所下降。因此對(duì)停等式ARQ進(jìn)行改進(jìn),基于Pipeline緩存實(shí)現(xiàn)了連續(xù)ARQ設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)反饋糾錯(cuò)機(jī)制的檢錯(cuò)功能,對(duì)比多種校驗(yàn)碼方案決定采用CRC校驗(yàn)。傳統(tǒng)CRC校驗(yàn)計(jì)算方法效率太低,因此需要改進(jìn)CRC校驗(yàn)算法,推導(dǎo)出...
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及來(lái)源
1.2 課題研究目的及意義
1.3 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)態(tài)
1.3.2 信道編碼技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)
1.4 本課題研究?jī)?nèi)容和論文結(jié)構(gòu)
2 數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)的搭建
2.1 數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)總體方案設(shè)計(jì)
2.2 高速串行總線傳輸方案設(shè)計(jì)
2.3 高速串行總線傳輸硬件設(shè)計(jì)
2.3.1 電源隔離收發(fā)器ADM2682E的電路設(shè)計(jì)
2.3.2 HOTLink收發(fā)器CY7B923/933的電路設(shè)計(jì)
2.3.3 LVDS傳輸驅(qū)動(dòng)器和均衡器的電路設(shè)計(jì)
2.4 高速串行總線傳輸軟件設(shè)計(jì)
2.4.1 數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.4.2 HOTLink收發(fā)器CY7B923/933的邏輯設(shè)計(jì)
2.4.3 LVDS串化器和解串器的邏輯設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
3 高速串行總線傳輸?shù)膬?yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 傳輸測(cè)試與分析
3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)的方向
3.2.1 信號(hào)的衰減和畸變
3.2.2 信號(hào)的完整性
3.3 糾錯(cuò)方案設(shè)計(jì)
3.3.1 糾錯(cuò)方案選擇
3.3.2 反饋糾錯(cuò)機(jī)制的實(shí)施方法
3.4 糾錯(cuò)方案的關(guān)鍵技術(shù)
3.4.1 校驗(yàn)碼方案選擇
3.4.2 CRC校驗(yàn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
4 高速串行總線傳輸優(yōu)化后的軟件設(shè)計(jì)
4.1 傳輸協(xié)議的重定義
4.2 發(fā)送方邏輯設(shè)計(jì)
4.3 接收方邏輯設(shè)計(jì)
4.4 時(shí)序分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
5 高速串行總線傳輸優(yōu)化后的測(cè)試與分析
5.1 測(cè)試平臺(tái)搭建
5.2 遠(yuǎn)距離傳輸測(cè)試
5.3 測(cè)試結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所參與的研究工作
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CRC校驗(yàn)的高速長(zhǎng)線LVDS傳輸設(shè)計(jì)[J]. 李輝景,王淑琴,任勇峰,甄國(guó)涌,焦新泉. 電子器件. 2015(06)
[2]基于FPGA全參數(shù)化CRC的推導(dǎo)及實(shí)現(xiàn)[J]. 闞佳沖,潘文明,鄭堅(jiān)澤,潘全. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2015(08)
[3]CRC查表法的推廣及其在iLOCK聯(lián)鎖系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 董高云,孫軍峰. 鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2015(01)
[4]一種高速嵌套CRC碼的生成方法及其FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 段斌斌,孫嵩松,焦黎,周文利. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2014(09)
[5]電纜分布電容對(duì)航天器低頻交流信號(hào)傳輸?shù)挠绊懛治鯷J]. 丁凱,陳曉光,溫源. 航天器環(huán)境工程. 2012(05)
[6]一種改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)CRC數(shù)據(jù)校驗(yàn)設(shè)計(jì)方法[J]. 王永慶,張民選. 國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
[7]基于PCI9054的DMA和突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)[J]. 王騏,王青萍. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2011(03)
[8]基于PCI9054的PCI高速通信接口實(shí)現(xiàn)[J]. 江勇,萬(wàn)秋華. 微計(jì)算機(jī)信息. 2009(17)
[9]HOTLINK串行信號(hào)的一種長(zhǎng)線傳輸電路設(shè)計(jì)[J]. 閆景富,李淑秋,張震. 微計(jì)算機(jī)信息. 2007(08)
[10]CRC編碼算法研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 李宥謀,房鼎益. 西北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(06)
博士論文
[1]自適應(yīng)光學(xué)波前處理機(jī)高速數(shù)據(jù)傳輸和信號(hào)與電源完整性技術(shù)研究[D]. 楊海峰.中國(guó)科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2014
[2]高速串行通信中的時(shí)鐘恢復(fù)技術(shù)[D]. 郭淦.復(fù)旦大學(xué) 2005
碩士論文
[1]遙測(cè)振動(dòng)及沖擊數(shù)據(jù)譜分析卡設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 褚建平.中北大學(xué) 2017
[2]航天飛行器數(shù)據(jù)記錄儀測(cè)試臺(tái)設(shè)計(jì)[D]. 魏巍.中北大學(xué) 2017
[3]基于PXI總線的航天器等效器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 郭東麗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于FPGA的高速串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳長(zhǎng)坤.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于PCI9054通用測(cè)試臺(tái)中長(zhǎng)線傳輸模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 郭柳柳.中北大學(xué) 2015
[6]高速多通道數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李勛.中北大學(xué) 2015
[7]基于PCI總線的外系統(tǒng)等效器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張昊.中北大學(xué) 2014
[8]基于FPGA的多通道模數(shù)混合采集裝置的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D]. 儲(chǔ)成君.中北大學(xué) 2014
[9]基于USB3.0接口的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究[D]. 卞美琴.南京理工大學(xué) 2014
[10]高速電路中的信號(hào)完整性分析與仿真[D]. 章云.上海交通大學(xué) 2014
本文編號(hào):3671759
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及來(lái)源
1.2 課題研究目的及意義
1.3 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)態(tài)
1.3.2 信道編碼技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)
1.4 本課題研究?jī)?nèi)容和論文結(jié)構(gòu)
2 數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)的搭建
2.1 數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)總體方案設(shè)計(jì)
2.2 高速串行總線傳輸方案設(shè)計(jì)
2.3 高速串行總線傳輸硬件設(shè)計(jì)
2.3.1 電源隔離收發(fā)器ADM2682E的電路設(shè)計(jì)
2.3.2 HOTLink收發(fā)器CY7B923/933的電路設(shè)計(jì)
2.3.3 LVDS傳輸驅(qū)動(dòng)器和均衡器的電路設(shè)計(jì)
2.4 高速串行總線傳輸軟件設(shè)計(jì)
2.4.1 數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.4.2 HOTLink收發(fā)器CY7B923/933的邏輯設(shè)計(jì)
2.4.3 LVDS串化器和解串器的邏輯設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
3 高速串行總線傳輸?shù)膬?yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 傳輸測(cè)試與分析
3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)的方向
3.2.1 信號(hào)的衰減和畸變
3.2.2 信號(hào)的完整性
3.3 糾錯(cuò)方案設(shè)計(jì)
3.3.1 糾錯(cuò)方案選擇
3.3.2 反饋糾錯(cuò)機(jī)制的實(shí)施方法
3.4 糾錯(cuò)方案的關(guān)鍵技術(shù)
3.4.1 校驗(yàn)碼方案選擇
3.4.2 CRC校驗(yàn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
4 高速串行總線傳輸優(yōu)化后的軟件設(shè)計(jì)
4.1 傳輸協(xié)議的重定義
4.2 發(fā)送方邏輯設(shè)計(jì)
4.3 接收方邏輯設(shè)計(jì)
4.4 時(shí)序分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
5 高速串行總線傳輸優(yōu)化后的測(cè)試與分析
5.1 測(cè)試平臺(tái)搭建
5.2 遠(yuǎn)距離傳輸測(cè)試
5.3 測(cè)試結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所參與的研究工作
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CRC校驗(yàn)的高速長(zhǎng)線LVDS傳輸設(shè)計(jì)[J]. 李輝景,王淑琴,任勇峰,甄國(guó)涌,焦新泉. 電子器件. 2015(06)
[2]基于FPGA全參數(shù)化CRC的推導(dǎo)及實(shí)現(xiàn)[J]. 闞佳沖,潘文明,鄭堅(jiān)澤,潘全. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2015(08)
[3]CRC查表法的推廣及其在iLOCK聯(lián)鎖系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 董高云,孫軍峰. 鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2015(01)
[4]一種高速嵌套CRC碼的生成方法及其FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 段斌斌,孫嵩松,焦黎,周文利. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2014(09)
[5]電纜分布電容對(duì)航天器低頻交流信號(hào)傳輸?shù)挠绊懛治鯷J]. 丁凱,陳曉光,溫源. 航天器環(huán)境工程. 2012(05)
[6]一種改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)CRC數(shù)據(jù)校驗(yàn)設(shè)計(jì)方法[J]. 王永慶,張民選. 國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
[7]基于PCI9054的DMA和突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)[J]. 王騏,王青萍. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2011(03)
[8]基于PCI9054的PCI高速通信接口實(shí)現(xiàn)[J]. 江勇,萬(wàn)秋華. 微計(jì)算機(jī)信息. 2009(17)
[9]HOTLINK串行信號(hào)的一種長(zhǎng)線傳輸電路設(shè)計(jì)[J]. 閆景富,李淑秋,張震. 微計(jì)算機(jī)信息. 2007(08)
[10]CRC編碼算法研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 李宥謀,房鼎益. 西北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(06)
博士論文
[1]自適應(yīng)光學(xué)波前處理機(jī)高速數(shù)據(jù)傳輸和信號(hào)與電源完整性技術(shù)研究[D]. 楊海峰.中國(guó)科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2014
[2]高速串行通信中的時(shí)鐘恢復(fù)技術(shù)[D]. 郭淦.復(fù)旦大學(xué) 2005
碩士論文
[1]遙測(cè)振動(dòng)及沖擊數(shù)據(jù)譜分析卡設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 褚建平.中北大學(xué) 2017
[2]航天飛行器數(shù)據(jù)記錄儀測(cè)試臺(tái)設(shè)計(jì)[D]. 魏巍.中北大學(xué) 2017
[3]基于PXI總線的航天器等效器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 郭東麗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于FPGA的高速串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳長(zhǎng)坤.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于PCI9054通用測(cè)試臺(tái)中長(zhǎng)線傳輸模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 郭柳柳.中北大學(xué) 2015
[6]高速多通道數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李勛.中北大學(xué) 2015
[7]基于PCI總線的外系統(tǒng)等效器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張昊.中北大學(xué) 2014
[8]基于FPGA的多通道模數(shù)混合采集裝置的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D]. 儲(chǔ)成君.中北大學(xué) 2014
[9]基于USB3.0接口的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究[D]. 卞美琴.南京理工大學(xué) 2014
[10]高速電路中的信號(hào)完整性分析與仿真[D]. 章云.上海交通大學(xué) 2014
本文編號(hào):3671759
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