基于can总线的星载数据传输系统设计

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1、＇＂．分类号密级！．ＵＤＣ编号．ｆ．．Ｉ？－‘硕±学位论文题名和副题名基于ＣＡＮ总线的星载数据传输系统设计作者巧名古搪指导教师姓名及职称郭勇教授申请学位级别硕古专业名称信号与信息处理论文提交日期２０１６年０４月论文答辩日期２０１６年０５月学位授予单位和日期成郁理工大学（年月）：答辩委员会主席棘：１度＾评阅人］．却卖典＾广Ｉ２０１６年０５月Ｉ？１：＇厂１０６分类号：１６学校代码ＵＤＣ密级学号：２０１３０２０６６０成都理工

2、大学硕击学位论文基于ＣＡＮ总线的星载数据传输系统设计古靖指导教师姓名及职称郭勇教授申请学位级别硕壬专业名称信号与信息处理论文提交日期２０＾３１５年０４月论文答辩日期２０１６年０５月巧学仿：：授予单位和日期成都理１１：大学（年月）答辩委员会主席橋銷评阅人ｌ難逆Ｉｐ２０１６年０５月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研充工作及取得的ｌ，研巧成架。据我所知？除了义中特别加ｉＵ示注和致谢的地义外论文中不包含巧他人已经发表或撰写过的研宛成果，化不巧含为获得成都理工大学或其他教．一育机构的学位或证

3、书而使用过的材料。与示我谢同工作的人员对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表意。学位论文作者签名；－ｔｉｉ风八年＾片／＾日太学仿旅义作若学宗伞位论文版权使用授权书了解成都理工大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向園家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，化许论文入被查阅和借閱。本人授权成都理工大学可将学位论文的全部段或部分内容编有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密巧适用本授权书）斗钱学位论文作者空名：、学位论文作者导师签名：／Ｉ办八年！）

4、月／９曰基于CAN总线的星载数据传输系统设计摘要基于我国卫星技术发展速度的加快，对卫星数据传输系统的实时性、可靠性等性能也提出了更多要求。国外对卫星的星载数传系统研究较早，并已经研制出容错能力较强、处理数据速度较高的数传系统CPU。在串行总线方面，也较早的将CAN总线应用与卫星的数据交换系统中。相较之下，国内的发展现状较为落后，虽然目前在多颗卫星中已经采用CAN总线作为一级通信总线，但在星上载荷与星务之间数传系统的通信网络，仍然选用的是1553B总线，成本较高，容错能力较低。现代卫星中星载数据传输系统在保证可靠性的前提下，开发出具有高性能、高计算能力、高冗余度的并行系统，以

5、提高数据传输的速度和容错能力，是我国目前星务与载荷之间数传系统的发展趋势。本文在第一章回顾了星上载荷与星务系统之间数传系统的研究背景，以及国内外的研究现状和发展趋势，并阐述了本文的结构和主要工作，对基于CAN总线的星载数据传输系统进行了以下几方面的讨论：首先，研究了数据总线应用于卫星上的优势，并针对星载数传系统的特点，对待选的1553B总线和CAN总线进行性能对比以及应用与卫星上的对比，选出合适的串行总线。由于星上载荷设计的规范要求传输方式有较高的传输速率和较强的抗干扰能力，而且自带检错能力，因此将CAN总线作为星务系统与星上载荷之间数据传送与接收的通信通道。其次，通过与星载数传

6、系统的需求进行分析，并针对星载数据传输系统的功能和组成，提出了一种工程上可实现的、满足CAN总线通信协议规范的星载数传系统设计方案，并提出设计目标。根据需求分析以及设计目标，对星载数传系统进行能够可靠、高效、灵活地完成数据传输任务的低成本总体方案设计。然后，对数据传输系统进行单元模块设计，其中包括中央控制模块、CAN总线网络传输模块、电源模块及系统可靠性设计。针对各个模块的功能，进行芯片选型以及电路设计，尤其是作为系统核心的CAN总线网络传输模块，需要在保证完成数据传输任务的前提下简化电路设计。之后针对卫星在轨运行环境的复杂性，对本系统的可靠性进行详细分析设计，以保证数据传输系统

7、的稳定可靠。最后，利用上位机通过USB-CAN卡模拟星务系统下传星务指令，数据传输系统接收并解析星务指令，再下传给载荷受控单元，或者接收载荷返回的遥I测量再回传到星务系统，完成数据传输系统的功能测试。关键词：星上载荷CAN总线MCU控制数据传输系统IIDesignofSatellitePayloadDataTransmissionSystemBasedonCANBusAbstractWiththedevelopmentoftheaerospaceandtheacceleratio