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

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1、分类号：TN914.3单位代码：10110学号：S1506059中北大学全日制工程硕士学位论文基于CRC直驱表法的高速数据远距离传输方案的设计与实现硕士研究生郭慧玉校内指导教师文丰校外指导教师刘东海学科专业仪器仪表工程2018年6月3日图书分类号TN914.3密级非密注1UDC_______________________________________________________________全日制工程硕士学位论文基于CRC直驱表法的高速数据远距离传输方案的设计与实现郭慧玉校内指导教师（姓名、职称）文丰（教授）校外指导教师（姓名、职称）刘东海（工程师）申请学位级别工程硕士

2、专业名称仪器仪表工程论文提交日期2018年6月3日论文答辩日期2018年5月28日学位授予日期_______年______月______日论文评阅人________________________________________________________答辩委员会主席_______________________2018年6月3日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类基于CRC直驱表法的高速数据远距离传输方案的设计与实现摘要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

3、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

4、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，推导出了CRC直驱表法，通过软件实现了优化设计方案。借助本课题所设计的测试平台，对HOTLink总线接口和LVDS总线接口进行多次测试。测试结果显示，在200Mbps的码率下，HOTLink总线接口可实现40米零误码可靠传输，而LVDS总线接口可实现至少80米零误码可靠传输。因此，优化设计方案能够增加高速数据传输的传输距离，大

5、大改善了高速数据传输的可靠性，且具备占用资源少、成本低、开发周期短和易于移植等优点。关键词：串行总线，传输距离，反馈纠错机制，CRC直驱表法，空间干扰DesignandImplementationofHigh-speedDataLongDistanceTransmissionSchemeBasedonCRCDirect-driveTableMethodAbstractIntheapplicationofautomatictesttechnologyintheaerospacefield,therearemanyharshandextremetestsites.Thesetests

6、itesaregenerallyunreachableordetrimentaltohumanhealth.Therefore,itisnecessarytomaintainasafedistancebetweenthepersonandthetestobjectthroughthetestsystem.Becausethecommunicationbetweenthetestsystemandtheobjecttobemeasuredisrealizedthroughahigh-speeddatatransmissionsystem,adoptinganeffectivetra

7、nsmissionschemetoimprovethereliabilityoflong-distancedatatransmissionisakeyissuethatneedstobesolvedinthisresearch.Thisarticlefirstintroducesthedesignofdatatransmissionplatform,andelaboratesthehardwaredesignandsoftwaredesignofhigh-speedserialb