CN110492923A - 星载高速多载荷数传基带系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种星载高速多载荷数传基带系统，包括固态存储器和数据处理器及与高速串口电缆，固态存储器与数据处理器相连接，高速串口电缆与固态存储器相连接，多路载荷数据通过高速串口电缆输入到固态存储器，固态存储器能够完成数据缓存、数据读取、数据记录、数据擦除操作，固态存储器与数据处理器按照内部协议，标记通道标识，在不增加数据格式开销的情况下，完成多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传或多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传。本发明解决了卫星多载荷高速数据输入基带系统时数据处理器接口处理能力的瓶颈问题，实现了多载荷高速数据记录、存储和按传输通道路由传输的可靠、灵活的基带系统。

Description

星载高速多载荷数传基带系统

技术领域

本发明涉及卫星数据传输系统，该系统可满足多载荷高速数据输入、存储和按传输通道路由传输，具体地，涉及一种星载高速多载荷数传基带系统。

背景技术

目前，卫星数据传输系统基带设计通常为数据处理器接收载荷数据，根据工作模式完成数据路由向固态存储器或数传通道传输。当系统工作于记录模式时，载荷数据通过数据处理器存储至固态存储器；当系统工作于回放模式时，从固态存储器读出存储的载荷数据通过数据处理器向数传通道传输；当系统工作于直传模式时，载荷数据通过数据处理器向数传通道传输。由此可知，这种系统设计下，数据处理器面临最大的数据读写处理压力。随着载荷技术发展，数据率迅速提升至12～20Gbps，按照对地传输4～6Gbps的下传能力，数据处理器需实现30Gbps以上的吞吐速率，对数据处理器的可靠性、热耗等提出了很大的挑战。

目前没有发现解决上述问题的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

因此，有必要设计一种能够保证卫星各种工作模式不变的基础上，有效降低数据处理器的吞吐速率要求，能够将热耗、设计复杂度等要求分配至固态存储器和数据处理器，提高数传基带系统的可靠性，增加固态存储器读取、记录和擦除并发执行和按特征信息进行回放的能力的星载高速多载荷数传基带系统。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种星载高速多载荷数传基带系统。

根据本发明提供的一种星载高速多载荷数传基带系统，包括固态存储器和数据处理器及与高速串口电缆，所述固态存储器与所述数据处理器相连接，所述高速串口电缆与所述固态存储器相连接，多路载荷数据通过所述高速串口电缆输入到固态存储器，所述固态存储器能够完成数据缓存、数据读取、数据记录和数据擦除操作，

所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传或多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传。

进一步地，所述多路载荷数据、所述固态存储器、所述数据处理器和所述数传通道设备间的数据接口传输均使用TLK2711高速串行接口芯片。

进一步地，所述固态存储器能够按用户需求按照文件号或记录时间特征信息进行回放。

进一步地，所述内部协议为固态存储器按照固定的数据帧格式逐帧把数据传输至数据处理器。

进一步地，所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传，不会增加数据格式开销。

进一步地，所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传，不会增加数据格式开销。

进一步地，所述格式开销为每个数据传输帧内有效数据帧长度和完整数据传输帧长的比值。

进一步地，多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传的下传速率与多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传的下传速率相同。

进一步地，所述连接器为多芯微同轴连接器。

一种星载高速多载荷数传基带系统，包括固态存储器和数据处理器及与高速串口电缆，所述固态存储器与所述数据处理器相连接，所述高速串口电缆与所述固态存储器相连接，

多路载荷数据通过所述高速串口电缆输入到固态存储器，所述固态存储器能够完成数据缓存、数据读取、数据记录和数据擦除操作，

所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传或多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传，所述多路载荷数据、所述固态存储器、所述数据处理器和所述数传通道设备间的数据接口传输均使用TLK2711高速串行接口芯片，

所述固态存储器能够按用户需求按照文件号或记录时间特征信息进行回放，

所述内部协议为固态存储器按照固定的数据帧格式逐帧把数据传输至数据处理器，所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传，不会增加数据格式开销，

所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传，不会增加数据格式开销，

所述格式开销为每个数据传输帧内有效数据帧长度和完整数据传输帧长的比值，多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传的下传速率与多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传的下传速率相同，所述连接器为多芯微同轴连接器。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明的星载高速多载荷数传基带系统，解决了卫星多载荷高速数据输入基带系统时数据处理器接口处理能力的瓶颈问题，实现了多载荷高速数据记录、存储和按传输通道路由传输的可靠、灵活的基带系统；

(2)本发明的星载高速多载荷数传基带系统，可适用于多载荷、高速数据缓存、路由处理和可靠性高的卫星数传基带处理应用场景。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的星载高速多载荷数传基带系统的原理框图；

图2为本发明的记录、读取、擦除操作同时工作状态下基带系统信息流图；

图3为本发明的直传模式下基带系统信息流图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

本发明实施例提供了一种星载高速多载荷数传基带系统，包括固态存储器和数据处理器及与高速串口电缆，所述固态存储器与所述数据处理器相连接，所述高速串口电缆与所述固态存储器相连接，

多路载荷数据通过所述高速串口电缆输入到固态存储器，所述固态存储器能够完成数据缓存、数据读取、数据记录和数据擦除操作，

所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传或多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传。

所述多路载荷数据、所述固态存储器、所述数据处理器和所述数传通道设备间的数据接口传输均使用TLK2711高速串行接口芯片。

所述固态存储器能够按用户需求按照文件号或记录时间特征信息进行回放。

所述内部协议为固态存储器按照固定的数据帧格式逐帧把数据传输至数据处理器。

所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传，不会增加数据格式开销。

所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传，不会增加数据格式开销。

所述格式开销为每个数据传输帧内有效数据帧长度和完整数据传输帧长的比值。

多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传的下传速率与多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传的下传速率相同。

所述连接器为多芯微同轴连接器。

一种星载高速多载荷数传基带系统，包括固态存储器和数据处理器及与高速串口电缆，所述固态存储器与所述数据处理器相连接，所述高速串口电缆与所述固态存储器相连接，

多路载荷数据通过所述高速串口电缆输入到固态存储器，所述固态存储器能够完成数据缓存、数据读取、数据记录和数据擦除操作，

所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传或多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传，所述多路载荷数据、所述固态存储器、所述数据处理器和所述数传通道设备间的数据接口传输均使用TLK2711高速串行接口芯片，

所述固态存储器能够按用户需求按照文件号或记录时间特征信息进行回放，

所述内部协议为固态存储器按照固定的数据帧格式逐帧把数据传输至数据处理器，所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传，不会增加数据格式开销，

所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传，不会增加数据格式开销，

所述格式开销为每个数据传输帧内有效数据帧长度和完整数据传输帧长的比值，多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传的下传速率与多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传的下传速率相同，所述连接器为多芯微同轴连接器。

更为具体地，请参阅图1-3。如图1-3所示，本发明的系统包括：固态存储器、数据处理器及和各单机相连的高速串口电缆。

该数传基带系统可单独工作于读取、记录、擦除操作状态，也可以同时工作于前述的任意组合状态，见图2。

8路高速载荷数据按1.6Gbps速率，2路低速载荷数据按50Mbps速率输出信号至固态存储器。固态存储器按照不同的载荷通道存储数据，并标记文件号。同时将每个文件的特征信息存储至文件属性表。同时，固态存储器可按照指令要求擦除存储器记录的指定文件；也可按照指令要求读取存储器记录的指定文件回放至数据处理器。

数据处理器将收到的多路高、低速载荷数据合路，填充形成标准数传帧格式数据，并根据指令选择数传通道传输，可供选择的通道有对地数传4通道，对地数传任意2通道或对中继2通道。

该数传基带系统也可工作于传统的直传模式，见图3。在该模式下，多路高、低速载荷数据通过固态存储器但不进入存储模块，直接输出至数据处理器。数据处理器将收到的多路高、低速载荷数据合路，填充形成标准数传帧格式数据，并根据指令选择数传通道传输，可供选择的通道有对地数传4通道，对地数传任意2通道或对中继2通道。

综上所述，本发明的星载高速多载荷数传基带系统，解决了卫星多载荷高速数据输入基带系统时数据处理器接口处理能力的瓶颈问题，实现了多载荷高速数据记录、存储和按传输通道路由传输的可靠、灵活的基带系统；可适用于多载荷、高速数据缓存、路由处理和可靠性高的卫星数传基带处理应用场景。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种星载高速多载荷数传基带系统，其特征在于，包括固态存储器和数据处理器及与高速串口电缆，所述固态存储器与所述数据处理器相连接，所述高速串口电缆与所述固态存储器相连接，

多路载荷数据通过所述高速串口电缆输入到固态存储器，所述固态存储器能够完成数据缓存、数据读取、数据记录和数据擦除操作，

所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传或多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传。

2.根据权利要求1所述的星载高速多载荷数传基带系统，其特征在于，所述多路载荷数据、所述固态存储器、所述数据处理器和所述数传通道设备间的数据接口传输均使用TLK2711高速串行接口芯片。

3.根据权利要求2所述的星载高速多载荷数传基带系统，其特征在于，所述固态存储器能够按用户需求按照文件号或记录时间特征信息进行回放。

4.根据权利要求1所述的星载高速多载荷数传基带系统，其特征在于，所述内部协议为固态存储器按照固定的数据帧格式逐帧把数据传输至数据处理器。

5.根据权利要求4所述的星载高速多载荷数传基带系统，其特征在于，所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传，不会增加数据格式开销。

6.根据权利要求5所述的星载高速多载荷数传基带系统，其特征在于，所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传，不会增加数据格式开销。

7.根据权利要求6所述的星载高速多载荷数传基带系统，其特征在于，所述格式开销为每个数据传输帧内有效数据帧长度和完整数据传输帧长的比值。

8.根据权利要求7所述的星载高速多载荷数传基带系统，其特征在于，多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传的下传速率与多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传的下传速率相同。

9.根据权利要求1所述的星载高速多载荷数传基带系统，其特征在于，所述连接器为多芯微同轴连接器。

10.一种星载高速多载荷数传基带系统，其特征在于，包括固态存储器和数据处理器及与高速串口电缆，所述固态存储器与所述数据处理器相连接，所述高速串口电缆与所述固态存储器相连接，

多路载荷数据通过所述高速串口电缆输入到固态存储器，所述固态存储器能够完成数据缓存、数据读取、数据记录和数据擦除操作，

所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传或多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传，所述多路载荷数据、所述固态存储器、所述数据处理器和所述数传通道设备间的数据接口传输均使用TLK2711高速串行接口芯片，

所述固态存储器能够按用户需求按照文件号或记录时间特征信息进行回放，

所述内部协议为固态存储器按照固定的数据帧格式逐帧把数据传输至数据处理器，所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传，不会增加数据格式开销，

所述固态存储器与所述数据处理器按照内部协议，标记通道标识，完成多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传，不会增加数据格式开销，

所述格式开销为每个数据传输帧内有效数据帧长度和完整数据传输帧长的比值，多路载荷数据合路至4路对地数传通道下传的下传速率与多路载荷数据合路至任意2路数传通道下传的下传速率相同，所述连接器为多芯微同轴连接器。