一种基于FPGA的动态虚拟信道调度器及其调度方法技术

本发明专利技术公开了一种基于FPGA的动态虚拟信道调度器及其调度方法，属于高级在轨系统（AOS：Advanced?Orbiting?System）技术领域，应用于载人飞行器、卫星与导弹等有高可靠性要求的数据处理与传输领域。硬件系统由虚拟信道输入接口、调度控制器、数据输出接口模块、程序存储器、指令注入模块、遥测返回接口模块、晶体振荡器和电源控制部分组成。本发明专利技术解决了在航天器在轨飞行期间动态改变数据链路虚拟信道调度策略和输出速率，以及在优先级切换时保证数据输出连续性等问题。本发明专利技术通过虚拟信道调度技术将AOS虚拟信道调度效率提高到了98%以上，支持32种优先级和3种速率模式在轨切换。

【技术实现步骤摘要】
—种基于FPGA的动态虚拟信道调度器及其调度方法
本专利技术属于高级在轨系统(AOS:Advanced Orbiting System)
,具体涉及一种基于FPGA可重置优先级与传输速率的虚拟信道调度器的制造方法。
技术介绍
AOS将空间飞行器上各种应用数据按照CCSDS标准进行处理，其调度部分设计基于时分复用原理，按固定优先级固定速率对各个虚拟信道数据进行复接，一旦设计完成，在轨飞行期间优先级和速率无法更改。但随着交会对接和空间组网等新任务的出现，飞行器上的数据也朝多样化发展，包括的对地观测、空间实验、大容量存储、图像、话音、电子邮件、飞行器内环境监测、系统平台管理与航天员健康数据等，以及未来的3D视频、高清视频、电子邮件与空间Internet数据等,使得接入AOS的数据速率从几Kbps到几百Mbps不等，时延要求也不相同，但基于复接体制的数据调度系统无法支撑上述多类型及可控时延的传输需求；此外，随着我国中继卫星的迅速发展，建立全球测控和数传已经成为一种必然趋势，越来越多的空间数据将通过中继卫星转发给国内接收站，但中继卫星越来越高的速率使得固定速率的数据处理系统无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA的动态虚拟信道调度器，其特征在于，包括：虚拟信道输入接口、调度控制器、数据输出接口模块、程序存储器、指令注入模块、晶体振荡器和电源供电模块，其中，所述电源供电模块与其他各组件分别电连接，为各组件提供稳压电源，所述虚拟信道输入接口与调度控制器连接，工作数据经由所述虚拟信道输入接口进入调度控制器；所述调度控制器为FPGA，对所述工作数据进行动态调度，并将经过所述调度的工作数据进行信道编码增益处理；所述调度控制器与数据输出接口模块相连，所述增益处理后的工作数据在所述数据输出接口模块进行电平转换，转化为飞行器接收的电平形式；所述指令注入模块与所述调度控制器相连，向调度控制器输入速率和优...

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的动态虚拟信道调度器，其特征在于，包括:虚拟信道输入接口、调度控制器、数据输出接口模块、程序存储器、指令注入模块、晶体振荡器和电源供电模块，其中，所述电源供电模块与其他各组件分别电连接，为各组件提供稳压电源，所述虚拟信道输入接口与调度控制器连接，工作数据经由所述虚拟信道输入接口进入调度控制器；所述调度控制器为FPGA，对所述工作数据进行动态调度，并将经过所述调度的工作数据进行信道编码增益处理；所述调度控制器与数据输出接口模块相连，所述增益处理后的工作数据在所述数据输出接口模块进行电平转换，转化为飞行器接收的电平形式；所述指令注入模块与所述调度控制器相连，向调度控制器输入速率和优先级指令；所述程序存储器与所述调度控制器相连，用于存储整个设计程序，并向所述调度控制器供程序；所述晶体振荡器与所述调度控制器相连，向所述调度控制器提供时钟指令。2.根据权利要求1所述的基于FPGA的动态虚拟信道调度器，其特征在于，所述调度控制器包括缓存区间，与所述缓存区间相连的虚拟信道接入数据块生成模块；与所述虚拟信道接入数据块生成模块相连的信道调度控制模块；与所述信道调度控制模块相连的数据输出处理模块；与所述虚拟信道接入数据块生成模块、信道调度控制模块分别相连的速率控制模块、与所述虚拟信道接入数据块生成模块、信道调度控制模块分别相连的优先级表模块。3.根据权利要求1所述的基于FPGA的动态虚拟信道调度器...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏文超，张风源，汪雪峰，
申请(专利权)人：上海航天测控通信研究所，
类型：发明
国别省市：