發(fā)布時間：2017-05-24 18:05

  本文關鍵詞：光學遙感相機數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和國家財政實力的增強,航空航天事業(yè)迅速發(fā)展。我國航空航天電子技術的發(fā)展也日趨成熟,光學遙感相機的數(shù)據(jù)采樣率日益增長。為了將大量原始圖像數(shù)據(jù)進行實時、穩(wěn)定地存儲,光學遙感相機數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的容量也越來越大、數(shù)據(jù)存儲速度越來越高。另外,在復雜并且惡劣的空間環(huán)境下,必須要保證光學遙感相機數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)正常工作,以及原始數(shù)據(jù)的正確存儲�；诠鈱W遙感相機數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)工作環(huán)境的特殊性,還需要考慮數(shù)據(jù)存儲設備的功耗、體積、抗震性等各個方面的因素。本課題首先從光學遙感相機數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的具體技術指標出發(fā),完成了數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的總體結構的設計,采用FPGA作為主控制核心、控制NAND Flash數(shù)據(jù)存儲陣列的方案。在整體方案中,引入Flash陣列高速存儲關鍵技術,包括two-plane編程操作技術、并行技術以及流水線技術等來提高NAND Flash數(shù)據(jù)存儲陣列的編程速度。在此基礎上,光學遙感相機數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)引入數(shù)據(jù)糾錯編譯碼技術,保證存儲數(shù)據(jù)的正確性,設計了8位并行的BCH編碼器及譯碼器,其糾錯能力為每8Kb的數(shù)據(jù)能糾正32bit的錯誤。測試實驗結果表明,本文設計的光學遙感相機數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)能夠完成大量數(shù)據(jù)的高速記錄工作,具體可操作性強,且系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲容量、數(shù)據(jù)編程速率以及數(shù)據(jù)誤碼率等各項性能符合技術指標要求。
【關鍵詞】：NAND Flash FPGA 大容量 高速存儲 BCH
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 光學遙感相機高速大容量存儲系統(tǒng)發(fā)展趨勢15-17
• 1.3.1 數(shù)據(jù)存儲介質15-16
• 1.3.2 存儲容量16
• 1.3.3 數(shù)據(jù)可靠性措施16-17
• 1.4 論文主要內容與章節(jié)安排17-19
• 第2章 光學遙感相機存儲系統(tǒng)方案設計19-37
• 2.1 存儲系統(tǒng)技術指標要求19
• 2.2 主要芯片選型19-23
• 2.2.1 基本存儲芯片選型19-21
• 2.2.2 主控制芯片選型21-22
• 2.2.3 電源芯片選型與介紹22-23
• 2.3 主要芯片介紹23-29
• 2.3.1 存儲芯片介紹23-28
• 2.3.2 主控芯片介紹28-29
• 2.4 系統(tǒng)總體方案設計29-34
• 2.4.1 存儲系統(tǒng)總體結構設計29-30
• 2.4.2 Flash陣列高速存儲關鍵技術30-34
• 2.4.3 NAND Flash功耗估計及電源配置設計34
• 2.5 本章小結34-37
• 第3章 NAND Flash高速大容量數(shù)據(jù)存儲模塊設計37-51
• 3.1 總體結構設計37-40
• 3.1.1 數(shù)據(jù)緩存模塊38-39
• 3.1.2 并行操作邏輯控制39
• 3.1.3 流水線操作邏輯控制39-40
• 3.2 NAND Flash壞塊管理模塊40-43
• 3.2.1 壞塊列表的建立41-42
• 3.2.2 壞塊列表的更新42-43
• 3.3 Flash陣列控制狀態(tài)機43-47
• 3.3.1 控制器整體結構設計44
• 3.3.2 復位并配置Flash44-45
• 3.3.3 頁讀操作45-46
• 3.3.4 頁編程46
• 3.3.5 塊擦除操作46-47
• 3.4 存儲模塊仿真調試47-49
• 3.4.1 復位配置、編程、讀取及擦除時序功能仿真調試47-49
• 3.4.2 并行及流水線操作的Flash陣列編程系統(tǒng)仿真49
• 3.5 本章小結49-51
• 第4章 數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)可靠性設計51-69
• 4.1 糾錯碼分類與介紹51-52
• 4.2 BCH碼介紹及參數(shù)設計52-53
• 4.2.1 BCH碼簡介52
• 4.2.2 BCH碼參數(shù)設計52-53
• 4.3 BCH編碼設計53-56
• 4.3.1 矩陣相乘編碼53
• 4.3.2 串行編碼53-55
• 4.3.3 并行編碼55-56
• 4.4 BCH譯碼設計56-61
• 4.4.1 計算伴隨式56-57
• 4.4.2 計算錯誤位置多項式57-59
• 4.4.3 錯誤位置的糾正59-61
• 4.5 BCH編解碼仿真調試61-67
• 4.5.1 編碼器接口設計61-62
• 4.5.2 編碼器仿真調試62
• 4.5.3 譯碼器接口設計62-63
• 4.5.4 譯碼器仿真調試63-67
• 4.6 本章小結67-69
• 第5章 總結與展望69-71
• 參考文獻71-75
• 在學期間學術成果情況75-76
• 指導教師及作者簡介76-77
• 致謝77

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本文編號：391544