遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统技术方案

遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统，属于卫星复接器模拟技术领域。包括：数据输入单元，用于提供与多种标准物理输入接口相对应的多个输入通道；数据存储单元，用于提供多个数据存储区；数据动态复接单元，用于确定数据复接模式，控制多个输入通道的数据按设定通道码速率及地址在多个数据存储区分别进行存储；并控制数据输出单元按地址从相应数据存储区提取复接数据输出至指定输出通道；数据输出单元，用于提供与多种标准物理输出接口相对应的多个输出通道，并以不同码速率输出经过格式转化及通道汇聚的复接后数据流。本发明专利技术能够对卫星载荷或模拟卫星载荷产生的多通道、优先级及速率不一的数据进行复接。

Simulation system of dynamic multiplexer for remote sensing satellite multi priority unbalanced rate load data

【技术实现步骤摘要】
遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统
本专利技术涉及遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统，属于卫星复接器模拟

技术介绍
遥感卫星在自然勘探、灾害防治、国防等领域中扮演着重要的角色，其功能的实现依托于其上的数据处理器、链路管理器、卫星复接器等有效载荷。有效载荷因为研发难度大，导致其交付时间通常远远滞后于其它卫星分系统，严重增加了卫星总装地面测试的时间。卫星复接器地面模拟装置，用于在卫星地面测试过程中，模拟或代替卫星复接器载荷的数据处理功能。该装置接收多个通道的卫星载荷或卫星模拟载荷生成的数据，并按照一定的帧格式将输入的多通道数据复接成为一路或多路数据流进行输出。卫星复接器地面模拟装置对于缩短卫星总装地面测试周期，加速卫星型号研制任务具有重要的意义。现有卫星复接器地面模拟装置大多针对某一特定卫星型号的地面测试需求，采用如FPGA等可编程逻辑器件进行定制；其往往具备固定的数据接收通道数，以固定的通道优先级进行复接。存在以下问题：1)支持的测试模式不灵活，当通道数增加，或者某一通道的数据优先级发生变化时，需要重新设计可编程逻辑器件中的处理程序，此过程耗时极长；2)当接收数据的通道路数增加，且每个通道速率不均时，存在高码速率通道的数据因优先级低而未得到及时调度，进而导致存储区溢出，产生数据丢失或数据误码的情况。因此，上述问题会严重影响卫星总装地面测试进度。
技术实现思路
针对现有卫星复接器地面模拟装置测试模式不灵活，且不能动态地调整码速率，易造成数据丢失或数据误码的问题，本专利技术提供一种遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统。本专利技术所述的一种遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统，包括：数据输入单元，用于提供与多种标准物理输入接口相对应的多个输入通道；数据存储单元，用于提供多个数据存储区；数据动态复接单元，用于确定数据复接模式，控制多个输入通道的数据按设定通道码速率及地址在多个数据存储区分别进行存储；并控制数据输出单元按地址从相应数据存储区提取复接数据输出至指定输出通道；数据输出单元，用于提供与多种标准物理输出接口相对应的多个输出通道，并以不同码速率输出经过格式转化及通道汇聚的复接后数据流。根据本专利技术所述的遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统，所述数据输入单元包括：1类型输入接口至N类型输入接口，每个类型输入接口对应一个码速率设置模块和数据接收模块，形成1数据输入通道至N数据输入通道；所述1数据输入通道至N数据输入通道通过载荷数据输入模块向多个数据存储区存储每个数据输入通道的待复接数据；每个码速率设置模块通过数据动态复接单元进行输入通道码速率的设置，使每个数据接收模块以不同的码速率接收通过相应类型输入接口输入的前级载荷待复接数据；所述载荷数据输入模块通过数据动态复接单元进行存储地址的设置，使每个数据输入通道的待复接数据按设定地址在数据存储区存储。根据本专利技术所述的遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统，所述数据动态复接单元包括上位机信息交互模块、复接模式评估模块、存储区域规划模块、软件复接模块、硬件复接模块及复接数据插入模块，所述上位机信息交互模块用于从上位机获取用户配置信息并进行解析，获得数据输入通道码速率、输出通道码速率、各通道数据优先级及复接帧格式；所述输入通道码速率传递给数据输入单元的各码速率设置模块，用于进行输入通道码速率的设置；所述输出通道码速率传递给数据输出单元，用于进行输出通道码速率的设置；所述复接模式评估模块用于根据数据输入通道码速率、输出通道码速率、各通道数据优先级及复接帧格式，依据数据调度速度及处理速度最大化原则，将各输入通道数据复接任务分配给软件复接模块和硬件复接模块；并评估计算各输入通道需要的数据缓存，将评估缓存结果发送至存储区域规划模块；存储区域规划模块用于根据评估缓存结果动态分配各输入通道数据在数据存储单元中多个数据存储区的存储地址，并将存储地址传递给软件复接模块、硬件复接模块、载荷数据输入模块以及数据输出单元；软件复接模块用于根据各通道数据优先级，采用软件方式进行数据复接，将复接数据及对应的存储地址传递给复接数据插入模块；硬件复接模块用于根据各通道数据优先级，在可编程逻辑器件中采用硬件方式进行数据复接，将复接数据及对应的存储地址传递给复接数据插入模块；复接数据插入模块根据接收的复接数据及对应的存储地址，将上位机信息交互模块获取的复接帧格式信息按照对应的存储地址存储到相应的数据存储区中。根据本专利技术所述的遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统，所述数据动态复接单元还包括中心控制模块，所述上位机信息交互模块还用于从上位机获取运行流程；所述中心控制模块用于根据上位机信息交互模块传递的运行流程，实现所述模拟系统的初始化及各模块的运行控制。根据本专利技术所述的遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统，所述数据输出单元包括：1类型输出接口至N类型输出接口，每个类型输出接口对应一个码速率设置模块和数据接收模块，形成1数据输出通道至N数据输出通道；所述数据输出单元还包括：复接数据提取模块，用于根据存储区域规划模块传递的存储地址，由相应的数据存储区提取数据，并将提取数据输出至指定输出通道。根据本专利技术所述的遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统，数据输出单元的每个码速率设置模块通过上位机信息交互模块进行输出通道码速率的设置，使每个数据接收模块以不同的码速率接收复接数据提取模块由数据存储区提取的数据。根据本专利技术所述的遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统，所述多种标准物理输入接口包括LVDS接口、RS422接口及2711接口芯片。本专利技术的有益效果：本专利技术系统用于卫星地面测试技术中，能够对卫星载荷或模拟卫星载荷产生的多通道、优先级及速率不一的数据进行复接。本专利技术系统具有高效、灵活及可靠的优势，能够根据卫星总装地面测试过程中的实际测试需求，在线、动态地改变码速率、增减数据通道数或改变各输入通道数据的优先级，且能够在输入数据通道数较多且各通道数据码速率极不均衡时，依然保证所有数据及时、准确的得到复接，从而缩短卫星地面测试周期，加速卫星型号研制任务。附图说明图1是本专利技术所述遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统的整体框图；图2是数据输入单元的具体结构框图；图3是数据动态复接单元的具体结构框图；图4是数据输出单元的具体结构框图；图5是本专利技术中具体实施例的结构框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统，其特征在于包括：/n数据输入单元(100)，用于提供与多种标准物理输入接口相对应的多个输入通道；/n数据存储单元(200)，用于提供多个数据存储区；/n数据动态复接单元(300)，用于确定数据复接模式，控制多个输入通道的数据按设定通道码速率及地址在多个数据存储区分别进行存储；并控制数据输出单元(400)按地址从相应数据存储区提取复接数据输出至指定输出通道；/n数据输出单元(400)，用于提供与多种标准物理输出接口相对应的多个输出通道，并以不同码速率输出经过格式转化及通道汇聚的复接后数据流。/n

【技术特征摘要】
1.一种遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统，其特征在于包括：
数据输入单元(100)，用于提供与多种标准物理输入接口相对应的多个输入通道；
数据存储单元(200)，用于提供多个数据存储区；
数据动态复接单元(300)，用于确定数据复接模式，控制多个输入通道的数据按设定通道码速率及地址在多个数据存储区分别进行存储；并控制数据输出单元(400)按地址从相应数据存储区提取复接数据输出至指定输出通道；
数据输出单元(400)，用于提供与多种标准物理输出接口相对应的多个输出通道，并以不同码速率输出经过格式转化及通道汇聚的复接后数据流。


2.根据权利要求1所述的遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统，其特征在于，所述数据输入单元(100)包括：
1类型输入接口至N类型输入接口，每个类型输入接口对应一个码速率设置模块和数据接收模块，形成1数据输入通道至N数据输入通道；
所述1数据输入通道至N数据输入通道通过载荷数据输入模块向多个数据存储区存储每个数据输入通道的待复接数据；
每个码速率设置模块通过数据动态复接单元(300)进行输入通道码速率的设置，使每个数据接收模块以不同的码速率接收通过相应类型输入接口输入的前级载荷待复接数据；
所述载荷数据输入模块通过数据动态复接单元(300)进行存储地址的设置，使每个数据输入通道的待复接数据按设定地址在数据存储区存储。


3.根据权利要求2所述的遥感卫星多优先级非均衡速率载荷数据动态复接器模拟系统，其特征在于，所述数据动态复接单元(300)包括上位机信息交互模块、复接模式评估模块、存储区域规划模块、软件复接模块、硬件复接模块及复接数据插入模块，
所述上位机信息交互模块用于从上位机获取用户配置信息并进行解析，获得数据输入通道码速率、输出通道码速率、各通道数据优先级及复接帧格式；
所述输入通道码速率传递给数据输入单元(100)的各码速率设置模块，用于进行输入通道码速率的设置；
所述输出通道码速率传递给数据输出单元(400)，用于进行输出通道码速率的设置；
所述复接模式评估模块用于根据数据输入通道码速率、输出通道码速率、各通道数据优先级及复接帧格式，依据数据调度速度及处理速度最大化原则，将各输入通道数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵光权，于金祥，于希明，崔秀海，姚博文，彭宇，彭喜元，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23