基于CRC直驱表法的高速数据远距离传输方案的设计与实现
发布时间：2022-08-08 15:25
自动测试技术在航空航天领域的应用中,存在着很多环境恶劣、极端的测试场所。这些测试场所一般是人无法到达或有损身体健康的,因此需要通过测试系统使人与被测对象之间保持一定的安全距离。因为测试系统与被测对象之间是通过高速数据传输系统来实现通信,所以采取有效的传输方案来提高数据远距离传输的可靠性是本课题研究需要解决的关键问题。本文首先介绍了数据传输平台的设计,并详细阐述了高速串行总线传输的硬件设计和软件设计。通过将高速串行总线接口传输距离的理论值和实测值进行对比,发现了信号在传输线上传输所存在的不足,传输距离越远,信号衰减越大,产生畸变的可能性也越大。而且远距离传输,传输线上的分布式串联电阻会使信号产生反射,破坏信号的完整性。根据分析的结果以及出于节约成本的考虑,决定采用反馈纠错机制来提高传输的可靠性。由于采用反馈纠错机制会进行多次重传数据,使数据传输出现时延,并导致实际传输速率有所下降。因此对停等式ARQ进行改进,基于Pipeline缓存实现了连续ARQ设计。为了实现反馈纠错机制的检错功能,对比多种校验码方案决定采用CRC校验。传统CRC校验计算方法效率太低,因此需要改进CRC校验算法,推导出...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及来源
1.2 课题研究目的及意义
1.3 研究现状及发展趋势
1.3.1 数据传输系统的发展动态
1.3.2 信道编码技术的发展动态
1.4 本课题研究内容和论文结构
2 数据传输平台的搭建
2.1 数据传输平台总体方案设计
2.2 高速串行总线传输方案设计
2.3 高速串行总线传输硬件设计
2.3.1 电源隔离收发器ADM2682E的电路设计
2.3.2 HOTLink收发器CY7B923/933的电路设计
2.3.3 LVDS传输驱动器和均衡器的电路设计
2.4 高速串行总线传输软件设计
2.4.1 数据帧结构设计
2.4.2 HOTLink收发器CY7B923/933的逻辑设计
2.4.3 LVDS串化器和解串器的逻辑设计
2.5 本章小结
3 高速串行总线传输的优化设计
3.1 传输测试与分析
3.2 优化设计的方向
3.2.1 信号的衰减和畸变
3.2.2 信号的完整性
3.3 纠错方案设计
3.3.1 纠错方案选择
3.3.2 反馈纠错机制的实施方法
3.4 纠错方案的关键技术
3.4.1 校验码方案选择
3.4.2 CRC校验的优化设计
3.5 本章小结
4 高速串行总线传输优化后的软件设计
4.1 传输协议的重定义
4.2 发送方逻辑设计
4.3 接收方逻辑设计
4.4 时序分析与优化设计
4.5 本章小结
5 高速串行总线传输优化后的测试与分析
5.1 测试平台搭建
5.2 远距离传输测试
5.3 测试结果分析
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所参与的研究工作
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CRC校验的高速长线LVDS传输设计[J]. 李辉景,王淑琴,任勇峰,甄国涌,焦新泉. 电子器件. 2015(06)
[2]基于FPGA全参数化CRC的推导及实现[J]. 阚佳冲,潘文明,郑坚泽,潘全. 现代电子技术. 2015(08)
[3]CRC查表法的推广及其在iLOCK联锁系统中的应用[J]. 董高云,孙军峰. 铁路计算机应用. 2015(01)
[4]一种高速嵌套CRC码的生成方法及其FPGA实现[J]. 段斌斌,孙嵩松,焦黎,周文利. 计算机科学. 2014(09)
[5]电缆分布电容对航天器低频交流信号传输的影响分析[J]. 丁凯,陈晓光,温源. 航天器环境工程. 2012(05)
[6]一种改进的旋转CRC数据校验设计方法[J]. 王永庆,张民选. 国防科技大学学报. 2011(06)
[7]基于PCI9054的DMA和突发数据传输实现[J]. 王骐,王青萍. 物联网技术. 2011(03)
[8]基于PCI9054的PCI高速通信接口实现[J]. 江勇,万秋华. 微计算机信息. 2009(17)
[9]HOTLINK串行信号的一种长线传输电路设计[J]. 闫景富,李淑秋,张震. 微计算机信息. 2007(08)
[10]CRC编码算法研究与实现[J]. 李宥谋,房鼎益. 西北大学学报(自然科学版). 2006(06)
博士论文
[1]自适应光学波前处理机高速数据传输和信号与电源完整性技术研究[D]. 杨海峰.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2014
[2]高速串行通信中的时钟恢复技术[D]. 郭淦.复旦大学 2005
硕士论文
[1]遥测振动及冲击数据谱分析卡设计与实现[D]. 褚建平.中北大学 2017
[2]航天飞行器数据记录仪测试台设计[D]. 魏巍.中北大学 2017
[3]基于PXI总线的航天器等效器系统的设计与实现[D]. 郭东丽.哈尔滨工业大学 2016
[4]基于FPGA的高速串行数据传输的设计与实现[D]. 吴长坤.天津工业大学 2016
[5]基于PCI9054通用测试台中长线传输模块的设计与实现[D]. 郭柳柳.中北大学 2015
[6]高速多通道数据传输系统的设计与实现[D]. 李勋.中北大学 2015
[7]基于PCI总线的外系统等效器的设计与实现[D]. 张昊.中北大学 2014
[8]基于FPGA的多通道模数混合采集装置的设计及实现[D]. 储成君.中北大学 2014
[9]基于USB3.0接口的高速数据传输技术研究[D]. 卞美琴.南京理工大学 2014
[10]高速电路中的信号完整性分析与仿真[D]. 章云.上海交通大学 2014
本文编号：3671759
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及来源
1.2 课题研究目的及意义
1.3 研究现状及发展趋势
1.3.1 数据传输系统的发展动态
1.3.2 信道编码技术的发展动态
1.4 本课题研究内容和论文结构
2 数据传输平台的搭建
2.1 数据传输平台总体方案设计
2.2 高速串行总线传输方案设计
2.3 高速串行总线传输硬件设计
2.3.1 电源隔离收发器ADM2682E的电路设计
2.3.2 HOTLink收发器CY7B923/933的电路设计
2.3.3 LVDS传输驱动器和均衡器的电路设计
2.4 高速串行总线传输软件设计
2.4.1 数据帧结构设计
2.4.2 HOTLink收发器CY7B923/933的逻辑设计
2.4.3 LVDS串化器和解串器的逻辑设计
2.5 本章小结
3 高速串行总线传输的优化设计
3.1 传输测试与分析
3.2 优化设计的方向
3.2.1 信号的衰减和畸变
3.2.2 信号的完整性
3.3 纠错方案设计
3.3.1 纠错方案选择
3.3.2 反馈纠错机制的实施方法
3.4 纠错方案的关键技术
3.4.1 校验码方案选择
3.4.2 CRC校验的优化设计
3.5 本章小结
4 高速串行总线传输优化后的软件设计
4.1 传输协议的重定义
4.2 发送方逻辑设计
4.3 接收方逻辑设计
4.4 时序分析与优化设计
4.5 本章小结
5 高速串行总线传输优化后的测试与分析
5.1 测试平台搭建
5.2 远距离传输测试
5.3 测试结果分析
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所参与的研究工作
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CRC校验的高速长线LVDS传输设计[J]. 李辉景,王淑琴,任勇峰,甄国涌,焦新泉. 电子器件. 2015(06)
[2]基于FPGA全参数化CRC的推导及实现[J]. 阚佳冲,潘文明,郑坚泽,潘全. 现代电子技术. 2015(08)
[3]CRC查表法的推广及其在iLOCK联锁系统中的应用[J]. 董高云,孙军峰. 铁路计算机应用. 2015(01)
[4]一种高速嵌套CRC码的生成方法及其FPGA实现[J]. 段斌斌,孙嵩松,焦黎,周文利. 计算机科学. 2014(09)
[5]电缆分布电容对航天器低频交流信号传输的影响分析[J]. 丁凯,陈晓光,温源. 航天器环境工程. 2012(05)
[6]一种改进的旋转CRC数据校验设计方法[J]. 王永庆,张民选. 国防科技大学学报. 2011(06)
[7]基于PCI9054的DMA和突发数据传输实现[J]. 王骐,王青萍. 物联网技术. 2011(03)
[8]基于PCI9054的PCI高速通信接口实现[J]. 江勇,万秋华. 微计算机信息. 2009(17)
[9]HOTLINK串行信号的一种长线传输电路设计[J]. 闫景富,李淑秋,张震. 微计算机信息. 2007(08)
[10]CRC编码算法研究与实现[J]. 李宥谋,房鼎益. 西北大学学报(自然科学版). 2006(06)
博士论文
[1]自适应光学波前处理机高速数据传输和信号与电源完整性技术研究[D]. 杨海峰.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2014
[2]高速串行通信中的时钟恢复技术[D]. 郭淦.复旦大学 2005
硕士论文
[1]遥测振动及冲击数据谱分析卡设计与实现[D]. 褚建平.中北大学 2017
[2]航天飞行器数据记录仪测试台设计[D]. 魏巍.中北大学 2017
[3]基于PXI总线的航天器等效器系统的设计与实现[D]. 郭东丽.哈尔滨工业大学 2016
[4]基于FPGA的高速串行数据传输的设计与实现[D]. 吴长坤.天津工业大学 2016
[5]基于PCI9054通用测试台中长线传输模块的设计与实现[D]. 郭柳柳.中北大学 2015
[6]高速多通道数据传输系统的设计与实现[D]. 李勋.中北大学 2015
[7]基于PCI总线的外系统等效器的设计与实现[D]. 张昊.中北大学 2014
[8]基于FPGA的多通道模数混合采集装置的设计及实现[D]. 储成君.中北大学 2014
[9]基于USB3.0接口的高速数据传输技术研究[D]. 卞美琴.南京理工大学 2014
[10]高速电路中的信号完整性分析与仿真[D]. 章云.上海交通大学 2014
本文编号：3671759
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