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极化复用方式下高性能数传基带奇偶合路实时处理方法

张鑫宇 杨甲森 张雪丰 徐聪 陈志敏 智佳 陈托

张鑫宇, 杨甲森, 张雪丰, 徐聪, 陈志敏, 智佳, 陈托. 极化复用方式下高性能数传基带奇偶合路实时处理方法[J]. 空间科学学报. doi: 10.11728/cjss2022.06.211125125
引用本文: 张鑫宇, 杨甲森, 张雪丰, 徐聪, 陈志敏, 智佳, 陈托. 极化复用方式下高性能数传基带奇偶合路实时处理方法[J]. 空间科学学报. doi: 10.11728/cjss2022.06.211125125
ZHANG Xinyu, YANG Jiasen, ZHANG Xuefeng, XU Cong, CHEN Zhimin, ZHI Jia, CHEN Tuo. High Performance Real-time Odd-even Channels Combination Algorithm for Transmission Baseband Data Using Dual-polarized Technology (in Chinese). Chinese Journal of Space Science, xxxx, x(x): x-xx doi: 10.11728/cjss2022.06.211125125
Citation: ZHANG Xinyu, YANG Jiasen, ZHANG Xuefeng, XU Cong, CHEN Zhimin, ZHI Jia, CHEN Tuo. High Performance Real-time Odd-even Channels Combination Algorithm for Transmission Baseband Data Using Dual-polarized Technology (in Chinese). Chinese Journal of Space Science, xxxx, x(x): x-xx doi: 10.11728/cjss2022.06.211125125

极化复用方式下高性能数传基带奇偶合路实时处理方法

doi: 10.11728/cjss2022.06.211125125
基金项目: 空间科学先导专项科学卫星任务运控技术项目资助(XDA15040100)
详细信息
    作者简介:

    杨甲森:E-mail:jsy@nssc.ac.cn

  • 中图分类号: TP391

High Performance Real-time Odd-even Channels Combination Algorithm for Transmission Baseband Data Using Dual-polarized Technology

  • 摘要: 数传基带奇偶合路实时处理,是极化复用方式下卫星过境弧段即时判读星载设备状态及获取空间科学探测成果的前提和基础。面向空间科学卫星高速数传实时处理需求,针对传统合路处理方法受限于内存拷贝与排序操作导致处理性能较低的问题,提出一种使用环形队列对数据进行内存管理并基于各虚拟信道奇偶单路传输帧计数自然有序特征进行合路处理的新方法,有效规避频繁的内存移动与复杂耗时的排序操作,显著提升奇偶合路实时处理性能。空间科学卫星任务的工程实践结果表明,所提方法的实时合路性能满足ASO-S卫星1 Gbit·s–1和CASEarth卫星1.6 Gbit·s–1的高速数传实时处理需求。

     

  • 图  1  极化复用方式下空间段与地面段数传处理流程

    Figure  1.  Processing flow of space segment and ground segment data using dual-polarized technology

    图  2  CCSDS AOS传输帧格式

    Figure  2.  CCSDS AOS transmission frame format

    图  3  奇偶合路实时处理方法工作原理

    Figure  3.  Odd-even frames real-time combination method framework

    图  4  奇偶合路处理流程设计

    Figure  4.  Processing flow of odd-even frames combination

    图  5  环形队列缓冲结构设计

    Figure  5.  Structure of circular queue

    图  6  奇偶合路处理算法设计

    Figure  6.  Odd-even channels combination algorithm

    图  7  不同缓冲申请容量可容忍的最大时延

    Figure  7.  Maximum tolerable delay of different buffer capacity

    表  1  测试数据统计

    Table  1.   Statistics of test data

    通道文件大小
    /GByte
    同步码
    计数
    填充信道帧
    第一帧计数
    实时工程参数帧
    计数/frame
    回放工程参数帧
    计数/frame
    载荷科学数据帧
    计数/frame
    奇路292995995381315027122510983970
    偶路29299252826968215027122510983970
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-25
  • 录用日期:  2022-01-05
  • 修回日期:  2022-04-15
  • 网络出版日期:  2022-11-21

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