文档名：卫星图像数据高速传输与处理系统的设计与验证
摘要：传统星上系统开发与研制通常是基于特定的专用宇航器件,这使得其开发周期长且可移植性较差.针对该问题,提出了一种基于XilinxZYNQUltraScale+平台的ARM+可编程逻辑的解决方案.该方案用Vivado配置FPGA硬件架构,采用SDK(SoftwareDevelopmentKit)配置ARM实现两者数据交互.在整个系统设计中,通过集成在芯片内部的高速串行收发器和Aurora协议作为载体进行高速片间传输;采用自定义帧协议保证传输可靠性及安全性;采用AXI-Stream接口使其具有各类算法即插即用的灵活性;最后为验证本系统可以支持各类算法进行星上实时图像处理,通过在逻辑侧添加Sobel边缘检测算法进行验证.测试结果表明该系统图像数据传输无误码,星上串行高速传输速率较高,系统总体传输延时较低,且系统具有较强的算法通用性.
Abstract：Traditionalon-boardsystemdevelopmentandexploitationisusuallybasedonspecificdedicatedastronauticaldevices,whichmakesitsdevelopmentcyclelongandportabilitypoor.Toaddressthisproblem,anARM+programmablelogicsolutionbasedontheXilinxZYNQUltraScale+platformisproposed.ThesolutionusesVivadotoconfiguretheFPGAhardwarearchitectureandSoftwareDevelopmentKit(SDK)toconfigureARMfordatainteractionbetweenthetwo.Thehigh-speedserialtransceiverintegratedinthechipandtheAuroraprotocolareusedascarriersforhigh-speedinter-chiptransmission.Acustomframeprotocolisusedtoensuretransmissionreliabilityandsecurity.TheAXI-Streaminterfaceisusedthroughoutthesystemdesigntoprovidetheflexibilityofplug-and-playforvariousalgorithms.Finally,toverifythatthesystemcansupportvariousalgorithmsforon-boardreal-timeimageprocessing,theSobeledgedetectionalgorithmisaddedtothelogicalside.Thetestresultsshowthatthesystemhashighon-satelliteserialhigh-speedtransmissionrate,noerrorcodeforimagedatatransmission,lowoveralltransmissiondelay,andstrongalgorithmversatility.
作者：白玉 胡旋 耿世松 Author：BAIYu HUXuan GENGShisong
作者单位：沈阳航空航天大学电子信息工程学院,沈阳110136中国科学院软件研究所,北京100190
刊名：电讯技术
Journal：TelecommunicationEngineering
年，卷(期)：2024, 64(2)
分类号：TN927
关键词：星上数据传输 异步架构 Aurora协议 DMA 实时图像处理
Keywords：onboarddatatransmission heterogeneous Auroraprotocol DMA real-timeimageprocessing
机标分类号：TN919.3TN828.6TP391.41
在线出版日期：2024年3月5日
基金项目：卫星图像数据高速传输与处理系统的设计与验证[
期刊论文] 电讯技术--2024, 64(2)白玉 胡旋 耿世松传统星上系统开发与研制通常是基于特定的专用宇航器件,这使得其开发周期长且可移植性较差.针对该问题,提出了一种基于XilinxZYNQUltraScale+平台的ARM+可编程逻辑的解决方案.该方案用Vivado配置FPGA硬件架构,采用SDK...参考文献和引证文献
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