大气激光通信中数据链路层差错控制技术研究以及FPGA设计与开发

摘要

大气激光通信技术是近年来出现的一种新兴技术。它以光信号作为传输信息的载体，在大气中直接传输，具有容量大，功耗低，设备体积小，重量轻等优势，是未来无线通信必不可少的一项技术。但是，由于大气信道的影响，接收端有时不能正确地接收到发送端发送的信息，所以必须采用差错控制，使得接收端能正确地接收到数据。其理论基础是IEEE制定的802.2LLC协议，协议规定了实现差错控制的具体方法。作为IEEE制定的标准协议规范，LLC协议有着广泛的应用，如IPX-SPX网络，以及Linux网络中。
　　论文首先介绍了大气激光通信的发展现状以及其优缺点，基于其缺点，设计了基于LLC协议的差错控制总体模型。然后给出了各个子模块的具体设计，描述了数据发送模块、LLC管理模块、以及数据接收模块等各个子模块的功能，并使用状态机完成了对各个子模块的设计以及VerilogHDL代码的实现。最后，搭建了仿真测试平台，通过仿真说明了设计的LLC模块满足协议的要求，实现了数据的自动请求重传操作(ARQ)，验证了本文所设计的差错控制系统的正确性，达到了预期设计目标。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景

1．2 激光通信的研究现状与发展趋势

1．3 大气激光通信主要优点及缺点

1．4 论文的工作及内容安排

第二章 差错控制总体设计

2．1 数据链路层简介

2．1．1 数据链路层基本功能

2．1．2 差错控制机制和方法

2．2 LLC(Logic Link Control)协议介绍

2．2．1 LLC的操作方式

2．2．2 LLC帧格式

2．3 基于FPGA的差错控制系统总体设计

2．4 IEEE 802．3 MAC IP核介绍

2．4．1 IEEE 802．3 MAC IP主要功能

2．4．2 IEEE 802．3 MAC帧结构

2．4．3 Embedded Ethemet MAC模块介绍

第三章 IEEE802．2逻辑链路子层模块详细设计

3．1 数据发送模块设计

3．1．1 数据发送过程

3．1．2 数据发送模块组成与设计

3．2 LLC管理模块设计

3．2．1 LLC管理模块状态转移

3．2．2 LLC管理模块接口组成与设计

3．3 数据接收模块设计

3．3．1 数据接收过程

3．3．2 数据接收模块组成与设计

第四章 差错控制模块仿真与验证

4．1 发送模块仿真

4．1．1 发送缓存模块仿真

4．1．2 地址管理模块仿真

4．1．3 发送控制端仿真

4．2 LLC管理模块仿真

4．2．1 建链阶段仿真

4．2．2 监控帧仿真

4．3 接收模块仿真

4．3．1 接收控制模块仿真

4．3．2 接收端调度模块仿真

4．4 ARQ操作仿真

4．4．1 数据正常发送过程仿真

4．3．2 发送信息帧出错后重传操作仿真

4．4．3 定时器溢出后重传操作仿真

结束语

致谢

参考文献

研究成果