星載數(shù)據(jù)處理虛擬多通道大容量存儲技術研究
發(fā)布時間:2020-12-23 19:23
隨著衛(wèi)星遙測、深空探測等空間應用技術的不斷發(fā)展,星載圖像數(shù)據(jù)量急劇增加,星上大容量存儲器有廣泛的應用需求。本論文涉及某衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)壓縮單元大容量多通道訪問技術的設計與實現(xiàn),面臨存儲多種數(shù)據(jù)類型、大數(shù)據(jù)量、高可靠的技術難題,需解決多通道同時讀寫高帶寬、大容量數(shù)據(jù)存儲需求與星上資源有限矛盾。傳統(tǒng)單一通道的數(shù)據(jù)存儲占用資源較多,利用共享式存儲器可有效減少星上資源占用情況。本文針對共享式存儲器、多路數(shù)據(jù)調度、以及星載存儲系統(tǒng)開展應用研究。首先,針對大數(shù)據(jù)量存儲與資源有限的矛盾,基于SDRAM存儲器的大容量、高帶寬的特點,提出了星載數(shù)據(jù)處理虛擬多通道大容量存儲方案;谛禽d數(shù)據(jù)的存儲特點,采用SDRAM作為星上多路數(shù)據(jù)的存儲器,多通道共享器件的讀寫帶寬,對存儲數(shù)據(jù)的輸入輸出以及空間環(huán)境等進行了分析,進而提出了整個存儲的實現(xiàn)架構。其次,利用星上FPGA硬件資源,對框架的各個模塊進行了詳細的設計。針對SDRAM的存儲器的特殊需求,完成了SDRAM控制器的設計。針對多個數(shù)據(jù)的輸入輸出問題,設計了串并轉換的接口,提出了“雙輪詢調度”的仲裁機制,解決了多通道數(shù)據(jù)同時讀寫調度的問題,有效減少星上資源的使用。...
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內外研究概況
1.3 論文的主要研究內容
2 星載數(shù)據(jù)大容量存儲需求分析
2.1 任務要求
2.2 存儲器的需求分析
2.3 多路并行數(shù)據(jù)訪問需求
2.4 空間環(huán)境需求
2.5 本章小結
3 大容量存儲虛擬多通道訪問方案
3.1 系統(tǒng)實現(xiàn)架構
3.2 SDRAM控制器的設計
3.3 多路并行數(shù)據(jù)訪問調度設計
3.4 數(shù)據(jù)輸入輸出接口的設計
3.5 數(shù)據(jù)地址控制模塊
3.6 抗單粒子翻轉設計
3.7 本章小結
4 硬件實現(xiàn)與驗證分析
4.1 硬件測試平臺
4.2 部分硬件設計實現(xiàn)
4.3 實現(xiàn)結果驗證分析
4.4 本章小結
5 總結與展望
5.1 全文總結
5.2 工作展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]AOS中不同星上信源類型下隊列管理算法研究[J]. 劉立士,胡俊超,馬玉峰. 科技資訊. 2018(12)
[2]天宮:中國航天邁向空間站時代[J]. 顧彥. 中國戰(zhàn)略新興產業(yè). 2017(43)
[3]星載存儲器吞吐率瓶頸與高速并行緩存機制[J]. 董振興,朱巖,許志宏,宋琪. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2017(11)
[4]基于FPGA的多通道大容量FIFO設計[J]. 徐洋洋. 電子測量技術. 2017(08)
[5]體硅CMOS集成電路抗輻射加固設計技術[J]. 米丹,左玲玲. 電子與封裝. 2016(09)
[6]一種星上輸入緩存調度算法的仿真與實現(xiàn)[J]. 張怡,周詮,黎軍,李靜玲,梁薇. 空間電子技術. 2015(01)
[7]優(yōu)化信道虛擬調度在航天器上的應用仿真[J]. 胡巧玲,鄭金芳. 計算機仿真. 2014(08)
[8]基于FPGA高速大容量數(shù)據(jù)采集與存儲系統(tǒng)[J]. 劉明剛,施建禮. 儀表技術. 2014(05)
[9]中國月球探測計劃——“嫦娥工程”[J]. 歐陽自遠. 今日科苑. 2012(20)
[10]一種高可靠大容量星載存儲器的設計與研究[J]. 朱曉燕,邱慶林,榮金葉,張偉功. 微電子學與計算機. 2012(06)
博士論文
[1]宇航用抗輻射關鍵模擬單元電路的研究與應用[D]. 劉凡.電子科技大學 2017
[2]星載固態(tài)存儲器硬件架構研究[D]. 李姍.中國科學院研究生院(空間科學與應用研究中心) 2015
[3]基于典型任務的多星協(xié)同調度關鍵問題研究[D]. 陳宇.武漢大學 2012
碩士論文
[1]雙通道SDRAM存儲控制模塊的設計與實現(xiàn)[D]. 喬進進.東南大學 2015
[2]高速大容量NAND FLASH存儲系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 李晴.北京理工大學 2015
[3]高速大容量存儲系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 徐玉杰.西安電子科技大學 2014
[4]高速大容量存儲系統(tǒng)關鍵技術研究與實現(xiàn)[D]. 璩澤旭.西安電子科技大學 2013
[5]星載高速大容量存儲器的設計與實現(xiàn)[D]. 都文超.西安電子科技大學 2012
[6]抗輻射鎖相環(huán)設計[D]. 徐小良.電子科技大學 2011
[7]基于FPGA的高速大容量存儲系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 夏開華.西安電子科技大學 2011
[8]多通道高速數(shù)據(jù)采集及大容量存儲系統(tǒng)設計[D]. 李永麗.西安電子科技大學 2009
[9]高速大容量固態(tài)存儲系統(tǒng)的實現(xiàn)與應用[D]. 王珺.西安電子科技大學 2006
本文編號:2934228
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內外研究概況
1.3 論文的主要研究內容
2 星載數(shù)據(jù)大容量存儲需求分析
2.1 任務要求
2.2 存儲器的需求分析
2.3 多路并行數(shù)據(jù)訪問需求
2.4 空間環(huán)境需求
2.5 本章小結
3 大容量存儲虛擬多通道訪問方案
3.1 系統(tǒng)實現(xiàn)架構
3.2 SDRAM控制器的設計
3.3 多路并行數(shù)據(jù)訪問調度設計
3.4 數(shù)據(jù)輸入輸出接口的設計
3.5 數(shù)據(jù)地址控制模塊
3.6 抗單粒子翻轉設計
3.7 本章小結
4 硬件實現(xiàn)與驗證分析
4.1 硬件測試平臺
4.2 部分硬件設計實現(xiàn)
4.3 實現(xiàn)結果驗證分析
4.4 本章小結
5 總結與展望
5.1 全文總結
5.2 工作展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]AOS中不同星上信源類型下隊列管理算法研究[J]. 劉立士,胡俊超,馬玉峰. 科技資訊. 2018(12)
[2]天宮:中國航天邁向空間站時代[J]. 顧彥. 中國戰(zhàn)略新興產業(yè). 2017(43)
[3]星載存儲器吞吐率瓶頸與高速并行緩存機制[J]. 董振興,朱巖,許志宏,宋琪. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2017(11)
[4]基于FPGA的多通道大容量FIFO設計[J]. 徐洋洋. 電子測量技術. 2017(08)
[5]體硅CMOS集成電路抗輻射加固設計技術[J]. 米丹,左玲玲. 電子與封裝. 2016(09)
[6]一種星上輸入緩存調度算法的仿真與實現(xiàn)[J]. 張怡,周詮,黎軍,李靜玲,梁薇. 空間電子技術. 2015(01)
[7]優(yōu)化信道虛擬調度在航天器上的應用仿真[J]. 胡巧玲,鄭金芳. 計算機仿真. 2014(08)
[8]基于FPGA高速大容量數(shù)據(jù)采集與存儲系統(tǒng)[J]. 劉明剛,施建禮. 儀表技術. 2014(05)
[9]中國月球探測計劃——“嫦娥工程”[J]. 歐陽自遠. 今日科苑. 2012(20)
[10]一種高可靠大容量星載存儲器的設計與研究[J]. 朱曉燕,邱慶林,榮金葉,張偉功. 微電子學與計算機. 2012(06)
博士論文
[1]宇航用抗輻射關鍵模擬單元電路的研究與應用[D]. 劉凡.電子科技大學 2017
[2]星載固態(tài)存儲器硬件架構研究[D]. 李姍.中國科學院研究生院(空間科學與應用研究中心) 2015
[3]基于典型任務的多星協(xié)同調度關鍵問題研究[D]. 陳宇.武漢大學 2012
碩士論文
[1]雙通道SDRAM存儲控制模塊的設計與實現(xiàn)[D]. 喬進進.東南大學 2015
[2]高速大容量NAND FLASH存儲系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 李晴.北京理工大學 2015
[3]高速大容量存儲系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 徐玉杰.西安電子科技大學 2014
[4]高速大容量存儲系統(tǒng)關鍵技術研究與實現(xiàn)[D]. 璩澤旭.西安電子科技大學 2013
[5]星載高速大容量存儲器的設計與實現(xiàn)[D]. 都文超.西安電子科技大學 2012
[6]抗輻射鎖相環(huán)設計[D]. 徐小良.電子科技大學 2011
[7]基于FPGA的高速大容量存儲系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 夏開華.西安電子科技大學 2011
[8]多通道高速數(shù)據(jù)采集及大容量存儲系統(tǒng)設計[D]. 李永麗.西安電子科技大學 2009
[9]高速大容量固態(tài)存儲系統(tǒng)的實現(xiàn)與應用[D]. 王珺.西安電子科技大學 2006
本文編號:2934228
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/2934228.html
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