遥感卫星图像模拟器中多中断高速传输系统的设计与实现

摘要

近年来，遥感卫星发展迅速，在军用和民用领域起到了突出作用。由于航天试验费用昂贵，与在轨卫星联调成本大、难度高，与遥感卫星相匹配的卫星图像数据传输系统的研发越来越受到人们的关注。本文调研了卫星图像传输系统的研究现状并总结了其发展趋势，结合本课题的具体要求，提出了遥感卫星图像模拟器的多中断高速传输系统方案。
　　该卫星图像模拟器包含众多功能模块，为解决多幅图像连续高速传输问题，针对模拟器采用的PCIE接口和FPGA芯片的硬件架构，设计了包含收发引擎和DMA寄存器控制逻辑的DMA传输控制器；为解决系统的多中断冲突以及确保多幅图像数据有序连续传输，设计了多中断控制器；然后结合DMA传输控制器详细制定了实时连续传输的具体方案。为了模拟图像数据传递到后续处理电路的过程，且实现对传输的实时控制，在Windows XP平台下设计了WDM驱动程序和MFC应用程序，实现了图像的显示、保存及对图像数据收发过程的控制。
　　最后，对软、硬件模块功能进行了测试。硬件测试包括DMA传输控制器、多中断控制器和图像连续传输的功能验证。软件测试验证了驱动程序和应用程序具体功能的正确性，并测试了该系统的传输速率。结果表明，该卫星图像模拟器传输系统各模块功能正常，软硬件正常协同工作，传输速率高于技术指标要求，整个传输系统达到了课题的要求，并为系统后续设计研究工作奠定了基础。

目录

声明

1 绪论

1.1课题背景和研究意义

1.2国内外研究现状

1.3本文研究内容和结构安排

2 多中断高速传输设计分析

2.1系统设计总体目标和功能描述

2.2传输速率与中断需求分析

2.3传输系统软件设计需求分析

2.4传输系统设计方案

2.5本章小结

3 硬件系统方案设计与实现

3.1 PCIE接口电路设计

3.2基于PCIE的DMA传输方案设计

3.3基于PCIE的多中断控制器的设计

3.4多幅图像连续传输方案设计

3.5本章小结

4 传输系统软件方案设计与实现

4.1 WDM驱动程序设计

4.2应用程序设计

4.3连续传输过程中软件流程分析

4.4本章小结

5 系统测试与性能分析

5.1硬件测试与分析

5.2软件测试与分析

5.3本章小结

6 总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献