低开销抗SEU星载MIMO检测算法.pdf

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1、第16卷第2期信息工程大学学报Vo1．16NO．22015年4月JournalofInformationEngineeringUniversityApr．2015DOI：10．3969／j．issn．1671—0673．2015．02．008低开销抗SEU星载MIMO检测算法高山，王大鸣(信息工程大学，河南郑州450001)摘要：针对基于传统三模冗余设计思想的MIMO检测算法资源占用率较高的问题，提出了一种基于星载平台的低开销抗单粒子翻转LCTMR—MIMO检测算法。该算法通过动态定标和自适应有效位提取来减少部分乘法器的数据

2、位位宽，并对三模比较器补偿和修正来降低误差。仿真与测试结果表明，LCTMR—MIMO与星载平台的TMR—MIMO检测算法相比，仅有较小的误比特性能损失，但其资源占用率显著降低，并且提升了抗SEU性能。关键词：三模冗余；单粒子翻转；低开销；乘法器中图分类号：TN927．21文献标识码：A文章编号：1671-0673(20l5)02-0166-06Low—CostSpaceborneMIMODetectionAlgorithmGAOShan，WANGDa—ming(InformationEngineeringUniversity

3、，Zhengzhou450001，China)Abstract：Fortraditionalmultiple—inputmuhiple—outputdetectionalgorithmsbasedontriplemodularredundancyhighresourceutilizationproblems，thispaperproposesalow-costtriplemodularredun—dancymultiple—inputmultiple—outputdetectionalgorithmbasedonthespa

4、ceborneplatform．Theal—gorithm，withdynamiccalibrationandadaptivebitextraction，reducestheeffectiveportionofthemultiplierbitwidth，andcompensatesandcorrectsthethree—modecomparatortoreduceerrors．Sim—ulationandtestresultsshowthat，comparedwithexistingmultiple-inputmultipl

5、e—outputdetectional—gorithmsbasedonspaceborneplatforms，thelow—costtriplemodularredundancydesignonlyhasarelativelysmalllossofbiterrorrate，butitshardwareresourceutilizationrateissignificantlyde—creasedandthesingleeventupsetresistanceisincreased．Keywords：triplemodular

6、redundancy；singleeventupset；lowcost；multiplier目前国内外研究机构都针对卫星LTE(1ongtermevolution)体制展开了广泛研究，2011、2012年韩国和我国分别向ITU组织提交了基于LTE通信体制的卫星移动通信系统标准化草案，标志着LTE通信体制将成为未来卫星移动通信的主流通信体制。MIMO(multiple-inputmultiple—output)是LTE通信体制的核心技术之一，开展基于星载平台的MIMO关键技术研究¨十分必要。目前国内外分别针对星载MIMO技术和

7、抗单粒子翻转效应(singleeventupset，SEU)技术展开了广泛研究，已论证星载MIMO的可行性，并提出两种可行方案：单星多极化MIMO和多星联合MIMO，并对以上设计性能仿真及星上测试。抗SEU方面，传统抗SEU星载平台设计主要有两个特点：采用反熔丝器件和采用冗余设计。反熔丝器件抗辐射能力强，但硬件逻辑资源少，且功能单一，已无法满足星载MI-MO的需求。SRAM(staticRAM)型FPGA(field—programmablegatearray)具有良好的重配置性能，逻辑资源收稿日期：2014-03．17；修

8、回日期：2014-04．16基金项目：国家863计划资助项目(2012AAO1A502；2012AA01A505)作者简介：高山(1988一)，男，硕士生，主要研究方向为卫星移动通信及可靠性研究。第2期高山等：低开销抗SEU星载MIMO检测算法167多，被广泛的应用于星载平台设计。但太空中