CN103795593A - 一种飞船高速通信处理器上行链路的测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于IPOVERCCSDS标准的新一代飞船高速通信处理器上行链路的地面测试系统及方法，首先模拟产生地面测控中心需要发送至飞船的所有数据，包括视频/话音数据、网络数据和遥控数据；再将数据封装成CCSDS数据包；将封装好的CCSDS数据包先进行信道编码、加扰，然后根据模拟数据产生速率生成填充数据，从而以恒定速率通过LVDS接口将所有数据发送给飞船高速通信处理器；最后通过对模拟数据和飞船高速通信处理器输出数据的比对，统计出飞船高速通信处理器的丢帧和误码率，并计算延时。本发明提供的测试方法能够模拟生成正常或各种类型的错误数据包，可全面测试新一代飞船高速通信处理器的各项功能指标，评估新一代飞船高速通信处理器的可靠性和容错能力。

Description

一种飞船高速通信处理器上行链路的测试系统及方法

技术领域

本发明专利涉及飞船载荷地面测试技术领域，尤其涉及一种用于飞船高速通信处理器上行链路的地面测试系统及方法。

背景技术

随着航天工程的飞速发展，空间任务的多样性、长期性及国际合作的迫切性对天地通信提出了更高的要求和更严峻的挑战，要求飞船和地面的数据传输模式由简单的数据交换向网络传输转变。但是，由于飞船和地面数据传输信道具有数据传播时延大、数据传输效率低、错误率高且丢包频繁等特殊性，空间数据系统咨询委员会专门设计了CCSDS协议来实现链路层的数据可靠传输。因此，不能直接将地面网中己经广泛使用的TCP/IP协议应用于航天器和地面的数据通信，需要使用CCSDS承载IP数据报传输，这也直接导致了基于IP OVER CCSDS标准的新一代飞船高速通信处理器的诞生。

基于IP OVER CCSDS标准的新一代飞船高速通信处理器是飞船和地面双向通信的核心部件，承担着视频、语音、遥控、个人计算机数据等多种类型的数据交换任务。因此，航天工程迫切需要一种新的地面测试方案，可模拟基于IP OVERCCSDS标准的新一代飞船高速通信处理器所有业务数据，全面测试其各项功能指标，并评估其可靠性和容错能力的地面测试方案。

发明内容

针对上述需求，本发明的目的是提供一种基于IP OVER CCSDS标准的新一代飞船高速通信处理器上行链路的地面测试系统及方案，基于多台计算机网络和内置现场逻辑可编程器件硬件协处理器协同工作的系统架构，多台计算机网络可模拟满足测试飞船高速通信处理器所需要的视频、语音、遥控、网络数据，并按照IP OVER CCSDS标准/CCSDS标准封装为CCSDS数据包；硬件协处理器提供高速通信处理器需要的LVDS数据接口，将CCSDS数据包以恒定速率稳定可靠的发送至高速通信处理器，最终实现基于IP OVER CCSDS标准的新一代飞船高速通信处理器的功能指标测试，以及可靠性和容错能力评估。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种飞船高速通信处理器上行链路的测试系统，包括数据模拟源模块、数据接收组帧转发模块、硬件协处理器和高速通信处理器可靠性评估模块；所述数据模拟源模块和所述数据接收组帧转发模块建立通信连接；所述数据接收组帧转发模块和所述硬件协处理器模块建立通信连接；所述硬件协处理器模块和被测试的高速通信处理器建立通信连接；所述的高速通信处理器可靠性评估模块分别与所述的数据模拟源模块、被测试的高速通信处理器建立通信连接。

所述数据模拟源模块包括视频/话音数据模拟子模块和遥控数据模拟子模块；所述数据接收组帧转发模块包括数据接收子模块、数据组帧子模块和数据转发子模块；所述硬件协处理器模块包括网络数据接收子模块、数据加扰子模块、信道编码子模块和LVDS发送子模块；所述高速通信处理器可靠性评估模块包括地基局域网网关数据接收子模块、天基局域网网关数据接收子模块、数据丢帧与误码率统计子模块和高速通信处理器数据链路延时测试子模块。

所述视频/话音数据模拟子模块包括H.264高清视频数据模拟单元、MPEG4标清视频数据模拟单元和AAC话音数据模拟单元。

一种根据上述的系统实现的飞船高速通信处理器上行链路的测试方法，包括以下步骤，

步骤1、数据模拟源模块模拟产生地面测控中心需要发送至飞船的所有数据，包括视频/话音数据、网络数据和遥控数据；

步骤2、数据接收组帧转发模块将视频/话音数据、网络数据按照IP OVERCCSDS标准封装成CCSDS数据包，对遥控数据直接封装成CCSDS数据包，并可添加错误数据包；

步骤3、硬件协处理器将封装好的CCSDS数据包先进行信道编码、加扰，然后根据飞船高速通信处理器数据接收速率和模拟数据产生速率的差值生成填充数据，以恒定速率通过LVDS接口将所有数据发送给飞船高速通信处理器；

步骤4、高速通信处理器可靠性评估模块通过对模拟数据和飞船高速通信处理器输出数据的比对，统计出飞船高速通信处理器的丢帧和误码率，并计算延时。

所述步骤1的数据模拟源模块中，H.264高清视频数据模拟单元首先将H.264高清视频源码按照ISO RFC3984协议封装成RTP数据包，然后基于RTP码流实时传输控制策略，通过网络发送给权利要求2所述的数据接收组帧转发模块；MPEG4标清视频数据模拟单元首先将MPEG4标清视频源码按照ISO RFC3016协议封装成RTP数据包，然后基于RTP码流实时传输控制策略，通过网络发送给权利要求2所述的数据接收组帧转发模块；AAC话音数据模拟单元首先将AAC压缩后的语音编码数据按照ISO RFC3640协议封装成RTP数据包，然后基于RTP码流实时传输控制策略，通过网络发送给权利要求2所述的数据接收组帧转发模块；

遥控数据模拟子模块，将各类遥控指令通过网络发送给权利要求2所述的数据接收组帧转发模块。

所述数据接收子模块通过网络接收视频/话音数据模拟子模块发送的数据；所述数据接收子模块通过网络接收地面测控中心发送给飞船的所有网络数据；所述数据接收子模块通过网络接收遥控数据模拟子模块发送的数据。

所述步骤2的数据接收组帧转发模块中，所述数据组帧子模块将接收到的视频/话音数据和网络数据按照IP OVER CCSDS标准封装成CCSDS数据包；所述数据组帧子模块将接收到的遥控数据按照CCSDS标准封装成CCSDS数据包；所述数据组帧子模块产生内部填充数据并封装成CCSDS数据包。

所述数据转发子模块将权利要求7中所述的数据组帧子模块封装好的CCSDS数据包，通过网络发送给权利要求2所述的硬件协处理器模块。

所述步骤3的硬件协处理器模块中，所述网络数据接收子模块接收权利要求7所述的数据转发子模块发送的网络数据；所述信道编码子模块将数据接收子模块的所有数据进行Reed-Solomon信道编码；所述数据加扰子模块将信道编码子模块的所有数据加扰；所述LVDS发送子模块将加扰后数据通过LVDS接口发送给高速通信处理器。

所述步骤4的高速通信处理器可靠性评估模块中，所述地基局域网网关数据接收子模块接收来自数据模拟源的千兆网数据；所述天基局域网网关数据接收子模块接收来自高速通信处理器的千兆网数据；所述数据丢帧与误码率统计子模块将天基局域网的千兆网数据和地基局域网的千兆网数据进行实时比对并统计出数据丢帧、误码率信息；所述高速通信处理器数据链路延时测试子模块分别记录天基局域网的千兆网数据和地基局域网的千兆网数据的时间戳信息，并结合飞船高速通信处理器上行链路测试系统数据链路延时，最终计算得到高速通信处理器的数据链路延时。

其中，数据模拟源模块利用多台计算机构建的局域网模拟飞船地面控制中心局域网，利用运行于局域网计算机上的数据模拟源模块模拟产生需要发送至飞船的视频、语音、遥控、网络数据。

数据接收组帧转发模块将视频、话音数据、网络数据按照IP OVER CCSDS标准封装成CCSDS数据包，对遥控数据直接封装成CCSDS数据包，并可添加各种类型的错误数据包（CCSDS数据包同步头错误、CCSDS数据包帧计数不连续、IP OVER CCSDS首导头指针错误、IP包首部数据错误等）。

硬件协处理器将封装好的CCSDS数据包通过硬件协处理器进行信道编码、加扰，然后根据飞船高速通信处理器数据接收速率和模拟数据产生速率的差值生成填充数据，从而以恒定速率通过LVDS接口将所有数据发送给飞船高速通信处理器。

高速通信处理器可靠性评估模块通过对模拟数据和飞船高速通信处理器输出数据的比对，统计出飞船高速通信处理器的丢帧和误码率，并计算出高速通信处理器数据链路延时。

本发明具有以下优点和积极效果：

本发明测试的对象为新一代飞船高速通信处理器，与传统的空间信息传输方式不同的是，新一代飞船高速通信处理器可在太空中组建通信网络，基于IP协议和CCSDS的空间链路协议（IP OVER CCSDS协议）实现地面网络和空间网络的数据交互。基于IP OVER CCSDS协议，新一代飞船高速通信处理器可实现天基、地基网络数据交互，端到端的数据传输，为我国建立天地一体化网络奠定基础。

本发明能够模拟生成正常或各种错误类型的IP OVER CCSDS或CCSDS数据包，可全面测试新一代飞船高速通信处理器的各项功能指标，评估新一代飞船高速通信处理器的可靠性和容错能力。本发明基于软/硬件协同工作的系统架构，一方面，利用强大的可编程逻辑器件实现了数据的并行高速处理和命令的快速响应，数据链路闭环延时最大不超过10ms（延时在100ms内，视频可无卡顿播放），另一方面，系统利用多台高性能计算机实现了各类繁杂数据的模拟、采集存储比对和信息的统计，一旦后期需要模拟更复杂的数据，可直接添加高性能计算机进行数据的模拟而不需要更改现有的系统架构，具备良好的扩展性。

附图说明

图1（虚线框内）是本发明提供的一种飞船高速通信处理器上行链路测试系统总体框图；

图2是本发明数据模拟源模块内部结构图；

图3是本发明数据接收组帧转发模块内部结构图；

图4是本发明数据发送子模块与硬件协处理器交互流程图；

图5是本发明硬件协处理器内部结构图；

图6是本发明高速通信处理器可靠性评估模块内部结构图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

参见图1，本发明提供的一种飞船高速通信处理器上行链路测试系统由4个模块组成：数据模拟源模块101、数据接收组帧转发模块102、硬件协处理器103和高速通信处理器可靠性评估模块104。

其中数据模拟源模块101负责模拟H.264高清视频数据、MPEG4标清视频数据、AAC话音数据和遥控数据；数据接收组帧转发模块102负责将各种类型的数据封装为IP OVER CCSDS数据报或CCSDS数据报；硬件协处理器103负责对组帧后的IP OVER CCSDS数据报或CCSDS数据报进行加扰，信道编码；高速通信处理器可靠性评估模块104负责统计丢帧和误码信息并计算高速通信处理器数据链路延时。

图1中各模块的连接关系如下：

所述数据模拟源模块和所述数据接收组帧转发模块建立通信连接；

所述数据接收组帧转发模块和所述硬件协处理器模块建立通信连接；

所述硬件协处理器模块和所述高速通信处理器建立通信连接；

所述的高速通信处理器可靠性评估模块和所述的数据模拟源模块、所述

高速通信处理器建立通信连接。

参见图2，本发明提供的数据模拟源模块101是在高性能服务器中实现的软件模块，完成视频/话音数据和遥控数据的模拟功能，由H.264高清视频数据模拟子模块、MPEG4标清视频数据模拟子模块、AAC话音数据模拟子模块和遥控数据模拟子模块组成。H.264高清视频数据模拟子模块由H.264高清视频图像解析单元、基于ISO RFC3984的协议数据打包单元、RTP码流实时传输控制单元组成；MPEG4标清视频数据模拟子模块由MPEG4标清视频图像解析单元、基于ISO RFC3016的协议数据打包单元和RTP码流实时传输控制单元组成；AAC话音数据模拟子模块由AAC话音数据解析单元、基于ISO RFC3640协议数据打包单元和RTP码流实时传输控制单元组成。

H.264高清视频数据模拟子模块读入选定的H.264高清视频源码数据文件并进行图像数据解析，图像数据解析单元能够处理不同分辨率的图像帧。图像数据解析单元将解析后的图像帧发送至基于ISO RFC3984的协议数据打包单元。基于ISO RFC3984的协议数据打包单元首先将图像帧的同步头剥离，然后根据图像帧长度按照RTP协议打包成RTP载荷格式：1)图像帧长度不大于设定长度（必须小于网络最大传输单元长度）时，按照ISO RFC3984的协议标准封装；2)当图像帧长度大于设定长度时，则按照ISO RFC3984的协议标准进行分片封装。RTP码流实时传输控制单元将打包好的RTP载荷数据包，通过千兆网口发往天基局域网中的目标设备。数据包发送过程中，通过控制相邻两个RTP包的发送时间间隔来实现码流传输速率的自适应调节：设定码率为Mbps，已发送数据为N比特，发送N比特用时为T，则第n个RTP包和第n+1个RTP包的发送时间间隔t_n按下式计算：

$t_n=[t_{n-1}+C*(\frac{N/T}{M}-1)]*U\left(n\right)$

其中C为常量，用来调节码流传输速率控制的收敛速度；U(n)为单位阶跃函数。

MPEG4标清视频数据模拟子模块读入选定的MPEG4标清视频源码数据文件并进行图像数据解析，图像数据解析单元能够处理不同分辨率的图像帧。图像数据解析单元将解析后的图像帧发送至基于ISO RFC3016的协议数据打包单元。基于ISO RFC016的协议数据打包单元首先将图像帧的同步头剥离，然后根据图像帧长度按照RTP协议打包成RTP载荷格式：1)图像帧长度不大于设定长度（必须小于网络最大传输单元长度）时，按照ISO RFC3016的协议标准封装；2)当图像帧长度大于设定长度时，则按照ISO RFC3016的协议标准进行分片封装。RTP码流实时传输控制单元将打包好的RTP载荷数据包，通过千兆网口发往天基局域网中的目标设备。数据包发送过程中的码流传输速率的自适应调节方法与H.264高清视频数据模拟子模块一致。

AAC话音数据模拟子模块读入选定的AAC话音源码数据文件并进行话音数据解析，话音数据解析单元能够处理不同采样率的话音数据。话音数据解析单元将解析后的话音数据发送至基于ISO RFC3640的协议数据打包单元。基于ISO RFC3640的协议数据打包单元对首先将话音数据的同步头剥离，然后根据话音数据长度按照RTP协议打包成RTP载荷格式：1)话音数据长度不大于设定长度（必须小于网络最大传输单元长度）时，按照ISO RFC3640的协议标准封装；2)当话音数据长度大于设定长度时，则按照ISO RFC3640的协议标准进行分片封装。RTP码流实时传输控制单元将打包好的RTP载荷数据包，通过千兆网口发往天基局域网中的目标设备。数据包发送过程中的码流传输速率的自适应调节方法与H.264高清视频数据模拟子模块一致。

遥控数据模拟子模块模拟产生多种类型的遥控数据，通过千兆网口发送至天基局域网的目标设备。

参见图3，数据接收组帧转发模块102是在具有网关功能的高性能服务器中实现的软件模块，由数据接收子模块、数据组帧子模块和数据发送子模块构成。数据接收子模块由网络数据过滤处理单元和数据解复用单元所构成；数据组帧子模块由IP OVER CCSDS组帧单元、CCSDS组帧单元、填充数据生成单元和数据复用单元所构成；数据发送子模块由硬件协处理器命令交互单元和数据发送单元所构成。

数据接收子模块接收来自交换机的IP数据包，通过网络数据过滤处理单元对IP数据包进行过滤，数据解复用单元对过滤后IP数据包按数据类型进行分解。网络数据过滤处理单元具有网关功能，使用原始套接字能够捕获所有由地基局域网发往天基局域网的IP数据包。对所捕获的IP数据包，根据用户具体的实际需求，用户可自定义过滤规则，该规则包括：1）屏蔽地基局域网的网段内广播包；2）屏蔽全网广播包；3）根据所设定的地基局域网的网段值，屏蔽不属于地基局域网网段内的IP数据包；4）根据所设定的天基局域网的网段值，屏蔽目标地址不是天基局域网网段内的IP数据包。通过以上规则的设置，能够有效的保证上行数据的带宽，增强系统的稳定性，从而能够适应各种恶劣的网络环境。

数据解复用单元对来自网络数据过滤处理单元的已过滤IP数据包进行解析：1）若IP数据包数据区包含RTP包头，则根据RTP包头的负载类型区分出视频数据和话音数据；2）若IP数据包数据区不包含RTP包头，则根据数据区的数据内容区分出网络数据和遥控数据。

数据组帧子模块接收到来自数据接收子模块的视频数据、话音数据、网络数据和遥控数据。视频数据、话音数据和网络数据送入IP OVER CCSDS组帧单元进行组帧，并将组帧后的CCSDS格式数据输出至数据复用模块；遥控数据送入CCSDS组帧单元进行组帧，并将组帧后的CCSDS格式数据输出至数据复用模块。填充数据生成单元按照CCSDS格式标准生成填充数据，其有效数据区全部填充0x55,该单元能够根据数据复用单元中有效CCSDS数据的大小，自动控制填充数据量的大小。若数据复用单元中的有效CCSDS数据量大于指定需要发送的数据量，则不添加填充数据；若有效CCSDS数据量小于指定需要发送的数据量，则添加填充数据。该单元有效的保证当来自数据接收子模块数据量较少或没有数据时，数据发送子模块仍然能够正常工作，保证数据低延迟传输。数据复用单元将接收到的组帧后视频数据、话音数据、网络数据、遥控数据和填充数据放入数据发送队列，由数据发送子模块发送给硬件协处理器。

参见图4，数据发送子模块具体流程如下：每次从数据发送队列中取出指定数量的数据，然后发送给硬件协处理器，之后会等待硬件协处理器的应答信号，当硬件协处理器将来至数据复用模块的所设定数据量的数据处理完毕后，会给数据发送子模块回复指定格式的应答信号，当数据发送子模块接收到来自硬件协处理器的应答信号后，确任硬件协处理器已经将此次所设定数据量的数据处理完毕，并准备接收新的所设定数据量的数据，数据发送子模块随后将从数据复用子模块中取出的已经准备好的所设定数据量的数据发送给硬件协处理器，之后的数据都按此种方式进行数据接收组帧转发模块与硬件协处理器之间的数据传输。

参见图5，硬件协处理器103主要由网络数据接收子模块、信道编码子模块、数据加扰子模块和LVDS发送子模块构成。为完成上述模块功能，硬件协处理器电路由88E1111物理层芯片、大规模可编程逻辑器件FPGA、FPGA配置芯片、LVDS发送芯片等组成。其中网络数据接收子模块中的MAC层网络协议、信道编码子模块、数据加扰子模块和LVDS发送子模块中的填充数据模块和数据速率控制模块在FPGA内部实现。

网络数据接收子模块接收来自数据接收组帧转发模块发送的CCSDS组帧后的数据，并发送至信道编码子模块。千兆网物理层由Marvell公司推出的单片集成高性能千兆以太网物理层芯片88E1111实现，88E1111内置1.25G串行/解串行器，可完整支持IEEE802.3协议簇，满足千兆数据传输应用；千兆网MAC层由ALTERA公司推出的Stratix II系列的EP2S180F1152I4芯片实现，该芯片内置千兆网MAC层IP软核，主要完成全双工模式下的流量控制、MAC帧的封装与解包以及错误检测。

信道编码子模块接收来自网络数据接收子模块发送的待编码的CCSDS格式数据，待编码的CCSDS格式数据帧长为1944比特，其中起始32比特为同步头（该同步头由接收转发组帧模块设置并发送，可在正确的数据码流中插入指定数目的错误同步头数据，以测试高速通信处理器的容错能力和可靠性），随后的956比特为有效数据，信道编码模块采用ALTERA公司开发的Reed-Solomon IP软核，对软核的参数进行配置，使得RS编码基于GF(2⁸)域进行信道编码，同时使得编码码长为255，信息位长度为239。由于RS编码处理的数据单元为一个符号，而一个符号由8个比特组成，故在RS编码前，应先进行串并转化，将串行数据码流转化为适合RS编码模块处理的8比特位宽的符号数据,并将一帧数据中起始的32比特同步头去掉再发送至RS(255，239)编码模块进行信道编码，RS（255,239）编码模块对这239个符号进行RS编码，生成16个符号的校验区，数据长度由239个符号变为255个符号，并串转化模块将255个符号转化为1020个比特，并在数据的起始位置添加32比特的同步头发送至数据加扰模块。

数据加扰子模块接收来自信道编码子模块发送的已编码数据，并将接收到的已编码数据和扰码数据进行加扰处理，并发送至LVDS发送子模块。数据加扰子模块接收到的已编码数据中含有32比特的同步头，被应用于高速通信处理器从串行数据码流中提取帧同步信息，故同步头不能被加扰，所以数据加扰子模块中的扰码数据帧长应和已编码数据中的有效数据长度保持一致，在加扰过程中只对已编码数据中的有效数据进行加扰，而保留同步头的完整性。

LVDS发送子模块由填充数据模拟源单元、数据速率控制单元和LVDS发送单元组成。LVDS发送子模块接收数据加扰子模块发送的已加扰数据，并以恒定数据速率发送至高速通信处理器。已加扰数据的源来自于视频/话音数据、遥控数据和网络数据，这三种数据的数据带宽取决于数据模拟源数据发送速率以及当前网络状态，数据带宽是可变的、并且必须小于LVDS发送数据带宽。为了保证LVDS发送子模块发送的数据速率恒定不变，必须在有效数据帧中添加一定数量的填充帧数据，填充帧数据的同步头和有效数据帧的同步头保持一致，有效数据区全部填充0x55。数据速率控制模块负责控制有效数据帧和填充帧的比例，根据输入的有效数据速率实时调整填充帧的数量，最终保证输出的上行数据速率保持恒定不变，并将上行数据发送至LVDS发送芯片。

参见图6，高速通信处理器可靠性评估模块104主要由地基局域网网关数据接收子模块、天基局域网网关数据接收子模块、数据丢帧与误码率信息统计子模块和高速通信处理器数据链路延时测试子模块组成。

地基局域网网关数据接收子模块接收由数据模拟源模块产生的地基局域网数据。H.264高清视频数据接收单元接收并缓存H.264高清视频IP数据报；MPEG4标清视频数据接收单元接收并缓存MPEG4标清视频IP数据报；AAC语音数据接收单元接收并缓存AAC语音IP数据报；遥控数据接收单元接收并缓存遥控数据源码。地基局域网网关数据接收子模块内置四块独立的存储队列，用于缓存上述四种类型数据，存储队列的容量由数据模拟源模块的数据发送带宽决定。

天基局域网网关数据接收子模块接收由高速通信处理器发送的天基局域网数据。天基局域网数据来源于数据模拟源模块产生的地基局域网数据，地基局域网数据先发送至数据接收组帧转发模块进行组帧（CCSDS组帧/IP OVER CCSDS组帧），然后发送给硬件协处理器进行加扰和信道编码，最后发送至高速通信处理器进行解码、解扰、解帧（CCSDS解帧/IP OVER CCSDS解帧）并输出至天基局域网网关数据接收子模块。天基局域网网关数据接收子模块和地基局域网网关数据接收子模块的数据处理过程和机制是完全一致的。

数据丢帧与误码率信息统计子模块分别接收来自地基局域网网关数据接收子模块和天基局域网网关数据接收子模块发送的四种类型数据，然后按照每种数据类型的格式分别进行数据丢帧判别和误码率信息统计。

高速通信处理器数据链路延时测试子模块分别接收地基局域网网关数据接收子模块和天基局域网网关数据接收子模块中发送的四种类型数据。设接收来自地基局域网网关数据接收子模块的第n帧数据时刻为T₁，接收来自天基局域网网关数据接收子模块的第n帧数据时刻为T₂，飞船高速通信处理器上行链路测试系统自身延时为T₃，则高速通信处理器数据处理链路延时为T=T₂-T₁-T₃。

Claims (10)

1.一种飞船高速通信处理器上行链路的测试系统，其特征在于：包括数据模拟源模块、数据接收组帧转发模块、硬件协处理器和高速通信处理器可靠性评估模块；所述数据模拟源模块和所述数据接收组帧转发模块建立通信连接；所述数据接收组帧转发模块和所述硬件协处理器模块建立通信连接；所述硬件协处理器模块和被测试的高速通信处理器建立通信连接；所述的高速通信处理器可靠性评估模块分别与所述的数据模拟源模块、被测试的高速通信处理器建立通信连接。

2.根据权利要求1所述的飞船高速通信处理器上行链路测试系统，其特征在于：所述数据模拟源模块包括视频/话音数据模拟子模块和遥控数据模拟子模块；所述数据接收组帧转发模块包括数据接收子模块、数据组帧子模块和数据转发子模块；所述硬件协处理器模块包括网络数据接收子模块、信道编码子模块、数据加扰子模块和LVDS发送子模块；所述高速通信处理器可靠性评估模块包括地基局域网网关数据接收子模块、天基局域网网关数据接收子模块、数据丢帧与误码率统计子模块和高速通信处理器数据链路延时测试子模块。

3.根据权利要求2所述的飞船高速通信处理器上行链路测试系统，其特征在于：所述视频/话音数据模拟子模块包括H.264高清视频数据模拟单元、MPEG4标清视频数据模拟单元和AAC话音数据模拟单元。

4.根据权利要求3所述的系统实现的飞船高速通信处理器上行链路的测试方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1、数据模拟源模块模拟产生地面测控中心需要发送至飞船的所有数据，包括视频/话音数据、网络数据和遥控数据；

步骤2、数据接收组帧转发模块将视频/话音数据、网络数据按照IP OVER CCSDS标准封装成CCSDS数据包，对遥控数据直接封装成CCSDS数据包，并可添加错误数据包；

步骤3、硬件协处理器将封装好的CCSDS数据包先进行信道编码、加扰，然后根据飞船高速通信处理器数据接收速率和模拟数据产生速率的差值生成填充数据，以恒定速率通过LVDS接口将所有数据发送给飞船高速通信处理器；

步骤4、高速通信处理器可靠性评估模块通过对模拟数据和飞船高速通信处理器输出数据的比对，统计出飞船高速通信处理器的丢帧和误码率，并计算延时。

5.根据权利要求4所述的飞船高速通信处理器上行链路的测试方法，其特征在于：所述步骤1的数据模拟源模块中，H.264高清视频数据模拟单元首先将H.264高清视频源码按照ISO RFC3984协议封装成RTP数据包，然后基于RTP码流实时传输控制策略，通过网络发送给权利要求2所述的数据接收组帧转发模块；MPEG4标清视频数据模拟单元首先将MPEG4标清视频源码按照ISO RFC3016协议封装成RTP数据包，然后基于RTP码流实时传输控制策略，通过网络发送给权利要求2所述的数据接收组帧转发模块；AAC话音数据模拟单元首先将AAC压缩后的语音编码数据按照ISO RFC3640协议封装成RTP数据包，然后基于RTP码流实时传输控制策略，通过网络发送给权利要求2所述的数据接收组帧转发模块；

遥控数据模拟子模块，将各类遥控指令通过网络发送给权利要求2所述的数据接收组帧转发模块。

6.根据权利要求4所述的飞船高速通信处理器上行链路的测试方法，其特征在于：所述数据接收子模块通过网络接收视频/话音数据模拟子模块发送的数据；所述数据接收子模块通过网络接收地面测控中心发送给飞船的所有网络数据；所述数据接收子模块通过网络接收遥控数据模拟子模块发送的数据。

7.根据权利要求4所述的飞船高速通信处理器上行链路的测试方法，其特征在于：所述步骤2的数据接收组帧转发模块中，所述数据组帧子模块将接收到的视频/话音数据和网络数据按照IP OVER CCSDS标准封装成CCSDS数据包；所述数据组帧子模块将接收到的遥控数据按照CCSDS标准封装成CCSDS数据包；所述数据组帧子模块产生内部填充数据并封装成CCSDS数据包。

8.根据权利要求7所述的飞船高速通信处理器上行链路的测试方法，其特征在于：所述数据转发子模块将权利要求7中所述的数据组帧子模块封装好的CCSDS数据包，通过网络发送给权利要求2所述的硬件协处理器模块。

9.根据权利要求8所述的飞船高速通信处理器上行链路的测试方法，其特征在于：所述步骤3的硬件协处理器模块中，所述网络数据接收子模块接收权利要求7所述的数据转发子模块发送的网络数据；所述信道编码子模块将数据接收子模块的所有数据进行Reed-Solomon信道编码；所述数据加扰子模块将信道编码子模块的所有数据加扰；所述LVDS发送子模块将加扰后数据通过LVDS接口发送给高速通信处理器。

10.根据权利要求9所述的飞船高速通信处理器上行链路的测试方法，其特征在于：所述步骤4的高速通信处理器可靠性评估模块中，所述地基局域网网关数据接收子模块接收来自数据模拟源的千兆网数据；所述天基局域网网关数据接收子模块接收来自高速通信处理器的千兆网数据；所述数据丢帧与误码率统计子模块将天基局域网的千兆网数据和地基局域网的千兆网数据进行实时比对并统计出数据丢帧、误码率信息；所述高速通信处理器数据链路延时测试子模块分别记录天基局域网的千兆网数据和地基局域网的千兆网数据的时间戳信息，并结合飞船高速通信处理器上行链路测试系统数据链路延时，最终计算得到高速通信处理器的数据链路延时。

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