李季[1]2002年在《卫星信道动态备份系统主控模块的设计和实现》文中研究指明针对CERNET主干网升级的需要，本课题组设计和实现卫星信道动态备份系统。该系统实施卫星信道动态备份策略，能够自动及时的建立或释放卫星备份信道，从而提高CERNET主干网络的可靠性，同时优化利用卫星通信资源。本论文的目标是根据卫星信道动态备份系统总体设计方案的要求，设计和实现主站和从站主控模块，其中包括系统核心模块—命令处理和状态控制模块，链路状态轮询模块，配置管理界面模块。 本文首先介绍了卫星信道动态备份系统的总体设计方案，包括系统功能、系统整体构成、信道分配、控制体系及软硬件结构等方面的设计；然后介绍了系统主控模块的设计，包括软件开发环境和相关技术、上层软件模块涉及到的系统协议、主站和从站软件的功能模块介绍；其次详细阐述了主从站各上层软件模块的具体实现，包括主从站有限状态机的实现、系统状态表的实现、进程间通信模式、主要通信报文和数据结构、主进程和轮询进程的具体流程以及基于Telnet和Web的配置管理界面的实现；最后，介绍系统的软件测试，并作出了相应的结论。
李德尔[2]2002年在《卫星动态备份系统系统设计》文中指出长期以来使用卫星链路组网的网络都需要人工对卫星Modem进行参数配置和日常维护，难以做到按照需要动态地分配卫星信道资源。本文介绍了一种分布式卫星Modem控制系统—“卫星链路动态组网系统”，它可以按需求动态地配置卫星Modem，建立或拆除卫星链路。该系统被用于中国教育和科研网(CERNET)SDH主干网的卫星备份系统中，完成卫星信道的动态分配和卫星Modem的远程管理任务。 本文从整体的角度介绍了系统的设计目标和总体设计方案。本系统采用主／从站方式实现分布式控制，各个站点由计算机自动控制卫星设备，按照制定的协议协调动作完成卫星链路的动态建立和拆除。系统通过卫星信道保持主从站间的联系并动态地监测当前各个卫星信道的状态，对异常的设备采取恢复措施。卫星信道的参数用数据库存储，管理员可以通过Web界面和字符界面两种方式对系统进行管理。 本文分别介绍了硬件系统的设计思路和各个设备之间的接口关系，软件系统的层次划分以及各个模块的功能要求和接口方式。此外，本文还介绍了系统专用的通信协议的设计和实现方法以及卫星信道参数数据库的设计及数据库访问接口。
张轶磊[3]2002年在《卫星信道动态备份系统卫星modem控制和底层通信设计和实现》文中研究表明中国教育和科研计算机网(CERNET)是由国家教育部领导和主持建设，连接我国教育系统和科研单位的全国性计算机互联网络。开发CERNET主干网卫星信道动态备份系统(SCDBS)的目的是为了提高CERNET主干网的可靠性，优化主干网卫星通信系统转发器的效率。 在这篇论文中，首先介绍了SCDBS系统的设计方案。介绍了系统的硬件结构设计和软件结构设计。然后分析了SDM300卫星MODEM的远程控制命令并对远程控制命令进行分类。介绍了串口编程技术，RS485总线驱动模式和RS485串口驱动程序。然后在此基础上设计和实现了SDM300远程控制模块和异步信道的通信模块。
贾毅[4]2001年在《CERNET卫星信道动态备份系统》文中研究说明中国教育和科研计算机网（CERNET）是由国家教育部领导和主持建设，连接我国教育系统和科研单位的全国性计算机互连网络。开发CERNET主干网卫星信道动态备份系统（SCDBS）的目的是为了提高CERNET主干网的可靠性，优化主干网卫星通信系统转发器的效率。 在这篇论文中，首先分析了SDM_300卫星MODEM的远程控制命令并对远程控制命令进行分类。然后介绍了串口编程技术，并在此基础上实现了SDM_300大部分远程控制命令。最后在介绍RS485总线驱动模式和16C550C内部寄存器的基础上，实现了RS485串口驱动程序。
叶婧[5]2000年在《CERNET卫星信道动态备份系统协议和算法的分析与设计》文中研究说明中国教育和科研计算机网CERNET是由国家教育部领导和主持建设，连接我国教育系统和科研单位的全国性计算机互连网络。CERNET近期正在进行主干网的升级，升级后主干网将为622Mbps～2.5Gbps的SDH，原有的卫星信道转为备份系统。 本项目采用动态备份方式，开发CERNET主干网卫星信道动态备份系统的相关程序代码，提高主干网的可靠性和卫星系统的利用率，优化主干网卫星通信系统转发器的效率。 本论文详细阐述了该项目中的协议和算法的分析与设计，这是本项目编程实现的基本依据。
程云[6]2015年在《微小卫星星载AIS关键技术研究》文中指出AIS系统由于其巨大的民用价值和潜在军事应用价值,已引起多个国家和组织的高度重视,成为近年来海洋监视领域的热点发展方向之一。随着航天技术特别是微小卫星技术的蓬勃发展和日趋成熟,微小卫星星载AIS系统为大范围、全天候、全天时的海洋监测任务提供了可能,且具有成本低、可快速组装、快速测试、快速发射、快速应用以及便于维护与升级等显着优势。然而,相对于传统的地面AIS系统,星载AIS系统覆盖范围广、传输距离远且卫星在轨高速运行,导致了AIS接收信号的多网冲突、多普勒频移、传输时延大和信噪比低等问题,严重制约了星载AIS系统的侦收性能。此外,依靠单个AIS卫星实施大面积海域监测的实时性较低,难以真正实用化。针对上述问题,本文在对星载AIS系统建模和分析的基础上,重点从叁个方面对提高系统侦收性能的关键技术进行了深入研究,并以我国领海重点海域监测为背景,对区域覆盖的AIS卫星星座进行了设计与优化。全文的主要工作如下:首先,对星载AIS系统的特点进行了研究,建立了系统的观测模型与检测概率模型。从AIS协议出发,研究了SOTDMA通信机制和时隙分配流程,分析了星载AIS的多普勒频移、路径时延、多网信号冲突和接收信号链路等,其中,重点研究了AIS信号的多网冲突问题,并建立了星载AIS的观测模型,定义了两类信号冲突。在此基础之上,通过引入非均匀分布因子,建立了基于船舶分布密度函数的星载AIS检测概率模型,对比了船舶均匀和非均匀分布情况下的检测概率变化情况,验证了模型的合理性。之后,通过仿真分别研究了船舶二维分布特性、AIS信号报告周期、轨道高度、天线幅宽以及B类船舶对检测概率的影响,为后续开展关键技术研究,提高系统侦收性能指明了方向。其次,分别从AIS接收天线、AIS接收机设计和混迭信号盲分离叁个方面重点对提高星载AIS检测性能的关键技术展开了研究。(1)对星载AIS接收天线设计和波束形成技术进行了研究。以2018年全球AIS船舶侦收任务为背景,分析了星载AIS系统对接收天线的要求。以“天拓一号”星载AIS系统为例,分析了接收天线及波束对侦收性能的影响,提出了一种基于方向性天线及波束扫描的AIS信号侦收天线设计方法,该方法通过控制天线幅宽产生较小的瞬时覆盖范围,提高瞬时检测概率水平,同时,控制天线进行波束扫描可以获得较宽的等效覆盖范围,保持了星载AIS系统覆盖范围广的优点。基于上述设计思想,分别提出了两种AIS天线设计方案:基于螺旋天线及波束扫描的方案和基于ESPAR天线及波束扫描的方案,分别研究了波束扫描方法,确定了最优天线幅宽、波束扫描范围和扫描速率。仿真结果表明:所提出的天线设计方案可显着提高船舶检测概率水平,对全球主要海域的船舶检测概率水平均有明显的提升。(2)对星载AIS接收机技术进行了研究。针对星载AIS信号的多普勒频移和同信道干扰导致的接收机误码率性能差的问题,提出了一种新型多信道并行处理的星载AIS接收机方案,对接收机的结构和软件设计进行了介绍,重点对解调算法进行了研究。新的AIS接收机采用在传统通信信道的基础上增设了两个候选通道可覆盖(159~163)MHz,既可作为主信道的备份,又可作为未来远距离AIS信号传输的专用备选信道。通过设置多子信道的并行处理一定程度上缓解了多普勒频移的影响,提高了解码性能。采用N比特联合差分解调算法增强了接收机的抗频偏和同信道干扰能力,对AIS接收机的解调性能具有较好的提升作用,从而进一步改善了星载AIS系统的侦收性能。(3)对星载AIS混迭信号盲分离方法进行了研究。针对不可避免的星载AIS信号多网冲突问题,考虑到微小卫星平台接收天线数目的限制,提出了一种基于幅度差异重构抵消的盲分离方法来分离两个AIS信号混迭冲突。首先,通过预分析确定了分离两个AIS混迭信号对检测概率提升的有效性,之后,理论推导了参数估计误差对重构抵消性能的影响,重点研究了混迭信号的参数估计方法,提出了采用二次估计方法以提高参数的估计精度,对参数实时跟踪方法和参数估计性能界进行了分析,并通过仿真分析了混迭信号中弱AIS信号分量的解调性能,验证了该方法的有效性。最后,为进一步改善星载AIS系统的侦收性能,提高系统的实时性,以区域覆盖的应用为背景,采用遗传算法进行了AIS星座的设计与优化。对AIS卫星的覆盖性能进行了分析和建模,基于点覆盖分析法对目标区域进行了设置和网格点划分,建立了目标区域的覆盖模型。结合星载AIS系统的特点,进行了星座参数的设计与影响分析。根据区域覆盖的任务目标建立了星座优化设计的求解模型,针对最少卫星数目和最大平均覆盖时间这个多目标优化问题,提出了一种分层优化的自适应遗传算法,并借助于Matlab和STK软件平台进行联合仿真得到了一种最优星座设计方案。
许志宏[7]2017年在《面向星载一体化综合电子系统的固态存储技术研究》文中进行了进一步梳理星载固态存储系统作为卫星综合电子系统的关键组成部分,完成对卫星数据处理和数据记录等功能。随着卫星任务向着复杂化和多样化发展,面临以下两方面问题:一方面,现有星载固态存储系统方案设计高度定制化,灵活性差,缺乏可扩展性和可配置性,并且未实现即插即用设计;另一方面由于西方国家严格限制高性能的宇航级和军品级电子元器件对我国的出口,核心、高端和基础元器件国产化水平低,自主研发的进程较慢,致使国内星载固态存储系统整体性能偏低。在此背景下,以现有基于FPGA平台的固态存储控制技术为出发点,针对固态存储技术在一体化综合电子系统中的应用,在通用化、集成化和高可靠性等方面完成以下研究工作:首先,提出了星载固态存储控制器ASIC的设计方案。能够完成对高速、多路并行和大数据量的航天器载荷数据的合路接收、对大容量NAND Flash存储介质的高效控制以及按照CCSDS AOS协议对数据进行复接传输功能。为提高数据传输效率,在虚拟信道调度机制上采用基于紧张度的改进型轮询仲裁机制和多通道高速缓存技术。为具备可扩展性和通用性,采用星上通用1553B总线和SpaceWire总线接口。在系统级应用中,以ASIC为控制核心,实现存储板的标准化和即插即用功能,并在未来星载存储系统中完成对FPGA器件的替代。其次,以下一代抗辐照龙芯处理器SoC升级移植和拓展NAND Flash存储介质应用为目标,提出了基于NAND Flash的固态存储控制器IP核设计。在完成常规数据存储功能的同时,具备对SRAM型FPGA刷新和重加载控制的功能。通过对存储介质接口的时序转换,星载计算机能够对存储介质内全部空间进行读写访问,完成卫星在轨更新FPGA配置文件的功能,并在星载电子系统中实现了NAND Flash对NOR Flash和E2PROM的替代。最后,由于空间环境中单粒子翻转效应(Single Event Upset,SEU),以及存储器芯片在操作过程中因阈值电压偏移导致位比特错误等原因,使得存储数据的可靠性降低。为提高数据存储系统的数据容错性,依据NAND型Flash芯片物理结构和数据存储结构,针对性的提出一种RS(256,252)码+LDPC(8192,7154)码级联的纠检错(Error Detection And Correction,EDAC)并行编码设计,并优化编码算法的电路实现,在有限的硬件资源开销下,提高了整个存储系统的数据可靠性。
舒大兴[8]2005年在《水文信息系统现代化研究》文中研究指明本文以江、河、湖、库的水文要素为监测对象,研究水文信息系统中各种水文信息的监测、采集、传输和处理技术,为国家水利信息系统现代化建设服务。主要研究内容有: 在众多的水文信息中,水位要素非常重要。本文分析了现有水位传感器的现状和存在问题,利用光电技术、磁簧技术、省电技术、编码技术和误差修正技术,研制出具有毫米级精度的浮子式水位传感器。阐述了该仪器研制的理论基础,并阐明其智能化、大量程、高精度、低功耗、无磨损的显着技术特点。 水文信息遥测控制终端的智能化水平决定水文测报系统的先进性和稳定可靠性。在前人研究基础上,我们结合国内应用要求和通信状况,使用总线技术、通信技术、测控技术、存储技术、防雷技术等,研制出YDZ-YL300型通用遥测控制终端,广泛用于水情、水环境、气象和大坝安全等自动化监测系统中。 通信事业发展迅速,水文信息传输方法很多。本文分析了各种通信方式的特点,认为超短波通信在测报系统中还具有生命力,GPRS是发展方向。针对超短波通信,提出WDTP协议,可减小数据通信误码率。 本人独立研制的水文信息实时处理软件使用了硬件接口技术、检错技术、数据库技术和网络技术。在无人干预的条件下,能实现水文信息实时接收、直观显示、准确存储、越限报警功能,并通过网络及时传送到上级部门。研究了水文资料计算机整编软件,将零星的水文信息按规范整编成系统的资料,解决整编定线技术难点。通过对河道水力特性分析,提出了受洪水和回水混合影响的水位流量关系整编方法,并应用到资料整编工作中。 实时洪水预报是实时水文信息的具体应用,研制洪水预报组件,使洪水预报模型灵活应用;本文分析了洪水预报误差来源,提出应该先对预报模型的初始值进行校正,再对预报结果进行实时校正的思路,以提高实时预报成果的精度;由水箱模型结构的启发,建立了水箱结构的四层人工神经网络模型,模型的级数与雨量站数量和分布有关,在输入层加入流量因素,能明显提高预测精度。
张国君[9]2007年在《卫星移动多媒体广播中BCLAN网关的设计和实现》文中指出近年来随着计算机及嵌入式技术、微电子技术和信息网络技术的发展，手持和移动智能电子设备发展迅猛，如智能手机、掌上电脑、车载卫星导航等。在广播电视领域，大量出现的移动群体也对覆盖全国范围的能在移动中接收高质量的广播电视节目的电子设备有着较为强烈的市场需求，如面向长途汽车、火车、飞机、轮船、家用轿车等移动场合的卫星移动电视多媒体终端。本文系统地分析了目前移动数字音频广播的现状及其技术特点，对世广卫星的亚洲之星系统进行升级扩充改造，设计研发了卫星信道合并传输网关—BCLAN，对世广“亚洲之星”的适合音频传输的信道进行合并，产生出384K的带宽，满足传输视频的需要在使用过程中，系统能够通过世广卫星发送数字视频广播节目，音质优良，画面清晰，具有较好的收视效果，受到了用户的好评。通过测试和实际的应用证明：系统在功能、性能和稳定性等方面达到了设计要求。
李达维[10]2006年在《星载ATM交换系统关键技术的研究与实现》文中研究表明作为通信基础设施的一个重点发展方向,宽带多媒体卫星通信网络致力于建设一个融空间和地面宽带通信于一体的天地一体化通信网络体系。新一代宽带多媒体通信卫星系统,共同特点之一是采用星上处理和交换技术,把通信路由功能从地面设备转移到空间卫星上,从而使卫星系统的容量得到了大幅度提高,满足了用户多种业务通信的需求。本文针对新一代宽带多媒体通信卫星系统的关键技术——星载交换技术展开具体研究。在全面分析了国内外宽带多媒体通信卫星系统的研发现状、发展趋势以及ATM交换技术的基础之上,对适合星上实现的交换关键技术及其调度算法进行了研究和设计。本文完成的主要工作包括:1.研究了适合星上实现的交换技术:针对卫星环境的特殊性,对ATM交换、IP交换、MPLS交换叁种交换方式进行深入的比较研究,采用了相对高效ATM的交换方式,为后续研究奠定了基础;2.研究并设计了星载ATM交换信元格式:针对卫星信道的特殊性(如高误码率等),以及卫星通信的广播、组播要求,对原始ATM信元格式进行纠错编码设计和其它扩展调整,使之满足卫星通信的要求;3.研究并设计了星载ATM交换结构:考虑到非阻塞特性及星上交换的广播、组播要求,从Crossbar、共享存储、共享总线叁种交换单元中,采用了易于控制的Crossbar交换单元的方式。进一步研究了交换矩阵:在对典型多路径ATM交换网络进行对比分析的基础上,考虑到内部阻塞、队头阻塞的存在和输入端满足无阻塞条件的限制,再加上实现代价上的考虑,设计了一种具有强可扩展性、低阻塞率、低成本的Clos网络;4.研究了星载ATM交换网络调度算法:对Clos网络的经典调度算法进行了一定的分析比较,针对星上的特殊环境特点,侧重分析研究了吞吐率高、实现简单的CRRD算法;5.最后给出了一个完整的星载ATM交换系统的设计和实现,从系统设计概述、交换模块的设计和实现叁个方面加以了具体描述说明。
参考文献：
[1]. 卫星信道动态备份系统主控模块的设计和实现[D]. 李季. 电子科技大学. 2002
[2]. 卫星动态备份系统系统设计[D]. 李德尔. 电子科技大学. 2002
[3]. 卫星信道动态备份系统卫星modem控制和底层通信设计和实现[D]. 张轶磊. 电子科技大学. 2002
[4]. CERNET卫星信道动态备份系统[D]. 贾毅. 电子科技大学. 2001
[5]. CERNET卫星信道动态备份系统协议和算法的分析与设计[D]. 叶婧. 电子科技大学. 2000
[6]. 微小卫星星载AIS关键技术研究[D]. 程云. 国防科学技术大学. 2015
[7]. 面向星载一体化综合电子系统的固态存储技术研究[D]. 许志宏. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心). 2017
[8]. 水文信息系统现代化研究[D]. 舒大兴. 河海大学. 2005
[9]. 卫星移动多媒体广播中BCLAN网关的设计和实现[D]. 张国君. 北京邮电大学. 2007
[10]. 星载ATM交换系统关键技术的研究与实现[D]. 李达维. 国防科学技术大学. 2006
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