星载数据处理虚拟多通道大容量存储技术研究
发布时间：2020-12-23 19:23
随着卫星遥测、深空探测等空间应用技术的不断发展,星载图像数据量急剧增加,星上大容量存储器有广泛的应用需求。本论文涉及某卫星图像数据压缩单元大容量多通道访问技术的设计与实现,面临存储多种数据类型、大数据量、高可靠的技术难题,需解决多通道同时读写高带宽、大容量数据存储需求与星上资源有限矛盾。传统单一通道的数据存储占用资源较多,利用共享式存储器可有效减少星上资源占用情况。本文针对共享式存储器、多路数据调度、以及星载存储系统开展应用研究。首先,针对大数据量存储与资源有限的矛盾,基于SDRAM存储器的大容量、高带宽的特点,提出了星载数据处理虚拟多通道大容量存储方案。基于星载数据的存储特点,采用SDRAM作为星上多路数据的存储器,多通道共享器件的读写带宽,对存储数据的输入输出以及空间环境等进行了分析,进而提出了整个存储的实现架构。其次,利用星上FPGA硬件资源,对框架的各个模块进行了详细的设计。针对SDRAM的存储器的特殊需求,完成了SDRAM控制器的设计。针对多个数据的输入输出问题,设计了串并转换的接口,提出了“双轮询调度”的仲裁机制,解决了多通道数据同时读写调度的问题,有效减少星上资源的使用。...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究概况
1.3 论文的主要研究内容
2 星载数据大容量存储需求分析
2.1 任务要求
2.2 存储器的需求分析
2.3 多路并行数据访问需求
2.4 空间环境需求
2.5 本章小结
3 大容量存储虚拟多通道访问方案
3.1 系统实现架构
3.2 SDRAM控制器的设计
3.3 多路并行数据访问调度设计
3.4 数据输入输出接口的设计
3.5 数据地址控制模块
3.6 抗单粒子翻转设计
3.7 本章小结
4 硬件实现与验证分析
4.1 硬件测试平台
4.2 部分硬件设计实现
4.3 实现结果验证分析
4.4 本章小结
5 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 工作展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]AOS中不同星上信源类型下队列管理算法研究[J]. 刘立士,胡俊超,马玉峰. 科技资讯. 2018(12)
[2]天宫:中国航天迈向空间站时代[J]. 顾彦. 中国战略新兴产业. 2017(43)
[3]星载存储器吞吐率瓶颈与高速并行缓存机制[J]. 董振兴,朱岩,许志宏,宋琪. 哈尔滨工业大学学报. 2017(11)
[4]基于FPGA的多通道大容量FIFO设计[J]. 徐洋洋. 电子测量技术. 2017(08)
[5]体硅CMOS集成电路抗辐射加固设计技术[J]. 米丹,左玲玲. 电子与封装. 2016(09)
[6]一种星上输入缓存调度算法的仿真与实现[J]. 张怡,周诠,黎军,李静玲,梁薇. 空间电子技术. 2015(01)
[7]优化信道虚拟调度在航天器上的应用仿真[J]. 胡巧玲,郑金芳. 计算机仿真. 2014(08)
[8]基于FPGA高速大容量数据采集与存储系统[J]. 刘明刚,施建礼. 仪表技术. 2014(05)
[9]中国月球探测计划——“嫦娥工程”[J]. 欧阳自远. 今日科苑. 2012(20)
[10]一种高可靠大容量星载存储器的设计与研究[J]. 朱晓燕,邱庆林,荣金叶,张伟功. 微电子学与计算机. 2012(06)
博士论文
[1]宇航用抗辐射关键模拟单元电路的研究与应用[D]. 刘凡.电子科技大学 2017
[2]星载固态存储器硬件架构研究[D]. 李姗.中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心) 2015
[3]基于典型任务的多星协同调度关键问题研究[D]. 陈宇.武汉大学 2012
硕士论文
[1]双通道SDRAM存储控制模块的设计与实现[D]. 乔进进.东南大学 2015
[2]高速大容量NAND FLASH存储系统的设计与实现[D]. 李晴.北京理工大学 2015
[3]高速大容量存储系统的设计与实现[D]. 徐玉杰.西安电子科技大学 2014
[4]高速大容量存储系统关键技术研究与实现[D]. 璩泽旭.西安电子科技大学 2013
[5]星载高速大容量存储器的设计与实现[D]. 都文超.西安电子科技大学 2012
[6]抗辐射锁相环设计[D]. 徐小良.电子科技大学 2011
[7]基于FPGA的高速大容量存储系统的设计与实现[D]. 夏开华.西安电子科技大学 2011
[8]多通道高速数据采集及大容量存储系统设计[D]. 李永丽.西安电子科技大学 2009
[9]高速大容量固态存储系统的实现与应用[D]. 王珺.西安电子科技大学 2006
本文编号：2934228
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究概况
1.3 论文的主要研究内容
2 星载数据大容量存储需求分析
2.1 任务要求
2.2 存储器的需求分析
2.3 多路并行数据访问需求
2.4 空间环境需求
2.5 本章小结
3 大容量存储虚拟多通道访问方案
3.1 系统实现架构
3.2 SDRAM控制器的设计
3.3 多路并行数据访问调度设计
3.4 数据输入输出接口的设计
3.5 数据地址控制模块
3.6 抗单粒子翻转设计
3.7 本章小结
4 硬件实现与验证分析
4.1 硬件测试平台
4.2 部分硬件设计实现
4.3 实现结果验证分析
4.4 本章小结
5 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 工作展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]AOS中不同星上信源类型下队列管理算法研究[J]. 刘立士,胡俊超,马玉峰. 科技资讯. 2018(12)
[2]天宫:中国航天迈向空间站时代[J]. 顾彦. 中国战略新兴产业. 2017(43)
[3]星载存储器吞吐率瓶颈与高速并行缓存机制[J]. 董振兴,朱岩,许志宏,宋琪. 哈尔滨工业大学学报. 2017(11)
[4]基于FPGA的多通道大容量FIFO设计[J]. 徐洋洋. 电子测量技术. 2017(08)
[5]体硅CMOS集成电路抗辐射加固设计技术[J]. 米丹,左玲玲. 电子与封装. 2016(09)
[6]一种星上输入缓存调度算法的仿真与实现[J]. 张怡,周诠,黎军,李静玲,梁薇. 空间电子技术. 2015(01)
[7]优化信道虚拟调度在航天器上的应用仿真[J]. 胡巧玲,郑金芳. 计算机仿真. 2014(08)
[8]基于FPGA高速大容量数据采集与存储系统[J]. 刘明刚,施建礼. 仪表技术. 2014(05)
[9]中国月球探测计划——“嫦娥工程”[J]. 欧阳自远. 今日科苑. 2012(20)
[10]一种高可靠大容量星载存储器的设计与研究[J]. 朱晓燕,邱庆林,荣金叶,张伟功. 微电子学与计算机. 2012(06)
博士论文
[1]宇航用抗辐射关键模拟单元电路的研究与应用[D]. 刘凡.电子科技大学 2017
[2]星载固态存储器硬件架构研究[D]. 李姗.中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心) 2015
[3]基于典型任务的多星协同调度关键问题研究[D]. 陈宇.武汉大学 2012
硕士论文
[1]双通道SDRAM存储控制模块的设计与实现[D]. 乔进进.东南大学 2015
[2]高速大容量NAND FLASH存储系统的设计与实现[D]. 李晴.北京理工大学 2015
[3]高速大容量存储系统的设计与实现[D]. 徐玉杰.西安电子科技大学 2014
[4]高速大容量存储系统关键技术研究与实现[D]. 璩泽旭.西安电子科技大学 2013
[5]星载高速大容量存储器的设计与实现[D]. 都文超.西安电子科技大学 2012
[6]抗辐射锁相环设计[D]. 徐小良.电子科技大学 2011
[7]基于FPGA的高速大容量存储系统的设计与实现[D]. 夏开华.西安电子科技大学 2011
[8]多通道高速数据采集及大容量存储系统设计[D]. 李永丽.西安电子科技大学 2009
[9]高速大容量固态存储系统的实现与应用[D]. 王珺.西安电子科技大学 2006
本文编号：2934228
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