Viterbi译码器中用户数据存储抗SEU性能评估和容错设计

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wenpeson
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
空间通信处理平台上存在大量的数字信号处理器如FPGA、DSP等。太空辐射粒子轰击到这些处理器后可能会使处理模块的存储数据发生改变,导致处理故障,其中最常见的故障就是单粒子效应。现代空间通信平台包含完整的发射和接收流程,其中接收处理复杂度远高于发射处理,而接收流程中复杂度最大的模块之一就是信道译码器。卷积编码作为一种纠错码是无线通信中经常使用的信道编码方式之一,接收端通常采用维特比(Viterbi)译码器进行纠错。目前卷积编码在现代卫星移动通信中得到了广泛应用,因此,针对空间通信系统中Viterbi译码器的可靠性分析及容错保护变得十分迫切。
  本文主要研究了基于SRAM-FPGA实现的Viterbi译码器中用户存储器部分对SEU的容错能力,并基于分析结果提出了选择性保护方案。首先,介绍了基于FPGA实现的Viterbi译码器的结构,并基于理论分析和MATLAB故障注入实验评估译码器的用户存储器抗SEU性能,结果表明译码器本身能够容忍大部分的SEU。随后以软判决译码为例,基于FPGA进行故障注入实验以验证理论分析和MATLAB估计结果。最后根据实验结果提出选择性保护方案,并基于FPGA评估保护方案的可靠性和有效性。实验结果表明,选择性保护方案能够以非常小的开销为代价进一步提高译码器用户存储器的抗SEU能力。
其他文献
昆虫起源于距今约4.8亿年的奥陶纪,得益于其广泛的适应性,直到今天仍是地球上种类最多、数量最大、分布最广的生物类群。这种适应性与昆虫的“变态”密切相关。变态,指幼体发育为成体时形态发生改变的现象。对完全变态类昆虫来说,其幼虫移动性低但取食能力强,成虫移动性高利于传播和繁殖,这种生活史扩大了昆虫的生活范围,促进了其数量增多和广泛分布。不同的发育阶段之间由不同性质的蜕皮分隔开来,那么到底什么因素决定了
学位
经典的电子崩发展宏观模型一般只考虑电离、附着以及漂移和扩散过程.该文首先对电子崩发展经典模型进行了完善和发展,在改进的模型中,电子崩电流中正离子电流和负离子电流的表达式更为完整,然后提出了一种分析电负性气体电子崩发展过程的四参数模型,在该模型中,不仅存在电离和附着过程,而且存在着不稳定负粒子的去附着和转化过程,同时也考虑了电子的漂移和扩散.依据该模型着重对去附着和转化过程对电子崩发展速度,峰值的大
学位
当下的生活处处离不开通信,从GPS导航、无线电探空仪到气象雷达、机载雷达、卫星通信,都是无线通讯系统发展的结果。而随着无线通信系统的不断发展,对于系统中不可或缺的微波功率放大器也就有了更高的标准和要求。而就目前的现状来看,以碳化硅为代表的第一代半导体材料发展已经相当成熟,很难有所突破,以砷化镓为代表的第二代半导体材料也难以满足要求,而以氮化镓为代表的第三代半导体材料以其宽带隙、高工作频率、高功率密
无线局域网作为计算机网络和无线通信技术相结合的产物,在一定活动范围内为人们提供无线通信服务。近年来,随着无线局域网技术的飞速发展,凭借其独有的灵活性、便捷性、成本低等优点在各个领域中都得到了广泛的应用。WIFI作为无线局域网的标准之一,其成熟的技术被广泛应用于各种电子设备。不但促进了支持WIFI功能的电子设备的普及,也使得可接入WIFI的嵌入式设备成为了人们关注的焦点。  本文以大型学术会议为应用
计算机行业的迅猛发展带动了工业、机械、自动化等行业的蓬勃兴起其中运动控制系统更是在当代工业中显得尤为重要。运动控制器由于其优良的运动轨迹、速度和位置控制能力,以及良好的结构开放性和应用灵活性,广泛应用于工业机器人、电子机械、纺织机械、印刷机械等现代工业自动化装备的控制。现代科技的发展对运动控制系统的性能要求越来越高,因而研究开发新型高性能运动控制器已成为当今运动控制领域的热点。  PCIe接口是P
爆破片安全装置是一种安全泄放装置,应用于航空、工业、石油等多个领域。它的工作原理是当实际工作压力超过压力容器所能承受的最高工作压力时,爆破片即刻响应,膜片破裂破损而从达到将容器内的介质及时排出,降低容器内部压力,避免整个容器因超压而爆炸,造成人员伤亡、破坏存储设备以及产生的次生灾害的后果的目的。因此设计出方便精准的对爆破片安全装置泄放量的检测方法是十分必要的。  本文首先综合比较了国内外爆破片设计
微波光子学融合了微波技术与光子技术的优点,广泛应用于微波信号的产生、处理、控制与分配等领域。其中,光电振荡器(OEO)因其超低的相位噪声性能成为了一个重要的研究热点。基于此认识,本文围绕着降低OEO噪声,进一步提高其性能开展了研究,进而探索将OEO应用于电频率梳的产生及绝对距离测量等方面。  在提高OEO性能方面:1)对OEO的理论模型进行了研究,主要分析了光幅度噪声以及闪烁噪声对OEO相位噪声的
无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)技术指的是将能量通过发射器转换为其他形式中继,隔空传输一段距离后,再通过接收器将中继能量转换为电能,实现非接触式能量传输。电场耦合式无线电能传输(Electric-field coupling wireless power transfer,ECPT)是无线电能传输技术的一个新兴领域,它具有功率损耗低,电磁干扰小,能够穿越金属障
无线传感器网络是由大量具有无线通信能力和数据处理能力的传感器节点构成的自组织网络,利用其对海洋环境以及物理、化学特性进行观测,对于海洋研究具有重要的价值,得到了广泛关注。但是,由于海洋环境无线电波传播的复杂性,传统无线传感器网络的数据传输方法,尤其是节点的时间同步协议与数据可靠汇聚方法面临巨大挑战。因此,本文主要针对海洋无线传感器网络开展研究,重点关注节点的高可靠时间同步方案与可靠数据汇聚方法。具
近年来,不断提高的交通技术改变了人们出行方式,然而频繁发生的交通事故不仅严重危害了公众的生命而且往往造成较大的经济损失。据分析,多数交通事故是由驾驶员疲劳驾驶或分心驾驶导致对车辆操控能力下降造成的。为了降低人为导致的交通事故率,在驾驶员处于疲劳或分心状态时,对驾驶员的状态和行为进行检测并给予相应警告,能有效提高驾驶员的安全意识从而规范驾驶行为。基于此,本论文旨在提出高效准确的驾驶员行为识别算法来实