基于ccsds标准的帧同步算法研究及其fpga实现

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1、西南交通大学硕士学位论文基于CCSDS标准的帧同步算法研究及其FPGA实现姓名：李玮申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：黄海于20090501西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着航天技术的发展，载人飞船、空间站等复杂航天器对空．地或空．空之间数据传输速率的要求越来越高。在此情况下，为了提高空间通信中数据传输的可靠性，保证接收端分路系统能和发送端一致，必须要经过帧同步。对卫星基带信号处理来说，帧同步是处理的第一步也是关键的一步。只有正确帧同步才能获取正确的帧数据进行数据处理。因此，帧同步的效率，将直接影响到整

2、个卫星基带信号处理的结果。本设计在研究CCSDS标准及帧同步算法的基础上，利用硬件描述语言及ISE9．2i开发平台在基于FPGA的硬件平台上设计并实现了单路数据输入及两路合路数据输入的帧同步算法，并解决了其中可能存在的帧滑动及模糊度问题。在此基础之上，针对两路合路输入时可能存在的两路输入不同步或帧滑动在两路中分布不均匀问题，设计实现了两路并行帧同步算法，并利用ModelSimSE6．1fI具对上述算法进行了前仿真和后仿真，仿真结果表明上述算法符合设计要求。．本论文首先介绍了课题研究的背景及国内外研究现状，其次介绍了与本课题相关的基

3、础理论及系统的软硬件结构。然后对单路数据输入帧同步、两路数据合路输入帧同步和两路并行帧同步算法的具体设计及实现过程进行．了详细说明，并给出了后仿真结果及结果分析。最后，对论文工作进行了总结和展望，分析了其中存在的问题及需要改进的地方。关键词．FPGA；CCSDS_；帧同步：模糊度；帧滑动西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页Abstraot‘Withthedevelopmentofspacetechnology，higherandhigherdatatransferrateinair-to-groundandair-to—airi

4、srequiredinmannedspacecraft，spacestationsandothercomplicatedspacecraft．Inthiscase，inordertoimprovethereliabilityofdatatransmissioninspacecommunications，tOensuretheconsistencyofreceivingandsendingsystem,aflamesynchronizationsystemisneeded．Insatellitebase-bandsignalproc

5、essing，theframesynchronizationisthefirstandkeystep．OnlyafterframesynchronizationCanthesystemobtaincorrectdatatoprocess．Therefore，thesatellitebase-bandsignalprocessingresu．1tsisaffecteddirectlybytheefficiencyofframesynchronization．AfterstudyingthetheoryofCCSDSstandards

6、‘andframesynchronizationalgorithm,single-·channelmputanddual·-combinedinputframesynchronizationalgorithmwasimplementedonFPGA-basedhardwareplatformwiththehelpofISE9．2idevelopmentplatform．Inthisdesign，promblemofflame·slip．andframe-ambiguitywasalsosolved．On‘thisbasis，a。t

7、woparallelframesynchronizationalgorithmwasadvancedfordual-combinedinputt6solvethepossibleproblemofambiguitychangingcausedbyframe—slip．Attheend，logicsimulationandtimingsimulationwasmadeonModelSimSE6．1￡andthesimulationresultsprovedthatthealgorithmmentionedabovehavemetde

8、signrequirements．Inthisthesis，researchbackgroundandcurrentresearchathomeandabroadwasintroducedfirstly，followedbytheintroduct