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SDH多功能信号源关键技术研究

作　者: 张伟达
导　师: 黄芝平
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 高速数据采集高速数据传输 PCI Express 磁盘阵列 SDH信号生成
分类号: TN914.332
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 25次
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内容摘要

随着SDH传送网的广泛建立,SDH网络设备不断推陈出新,而SDH信号源对于及时发现设备的各种设计缺陷、提高设备研发效率和缩短研发周期所起到的作用也越来越重要。在国内SDH信号源长期依赖国外进口的背景下,根据课题要求,本文对构建SDH多功能信号源的几个关键技术进行研究,主要内容包括:1)简要介绍了SDH技术和SDH信号源的发展现状,根据课题任务提出了信号源系统的总体设计方案以及各模块的具体实现方法,并分析了系统设计中需要解决的关键技术。2)对SDH数据采集和存储技术进行深入研究,提出SDH数据采集模块和存储模块的实现方案,重点分析了数据缓存和磁盘阵列方案设计。3)介绍了高性能PCI Express总线的体系结构,从软件层逻辑设计和驱动程序设计两方面讨论了基于PCI Express总线的高速数据传输通道的建立方法。4)探讨了SDH信号生成技术,根据课题任务和ITU-T相关建议,提出了SDH信号生成模块的实现方案,重点论述了异步映射、指针调整、分插复用和并行扰码等技术,并给出实现方法。

全文目录

摘要  10-11
ABSTRACT  11-12
缩略词说明  12-14
第一章绪论  14-21
  1.1 SDH 技术及SDH 信号源概述  14-18
    1.1.1 SDH 产生的背景  14-16
    1.1.2 SDH 的特点  16-17
    1.1.3 SDH 信号源的发展与现状  17-18
  1.2 课题研究的意义  18
  1.3 课题任务需求及关键技术分析  18-20
    1.3.1 任务需求  18-19
    1.3.2 关键技术分析  19-20
  1.4 论文主要研究内容  20-21
第二章 SDH 多功能信号源总体方案设计  21-37
  2.1 信号源总体方案设计  21-22
  2.2 光通道接口  22-29
    2.2.1 SDH 系统中的光电转换机制  22-24
    2.2.2 光接口参数定义  24-26
    2.2.3 STM-16 光接口参数规范  26-29
  2.3 前端处理芯片选择  29-31
    2.3.1 处理芯片需求分析  29
    2.3.2 ARM、DSP 和FPGA 对比分析  29-31
  2.4 高性能数据存储、处理平台  31-33
    2.4.1 数据存储发展现状  31-33
    2.4.2 解决方案分析  33
  2.5 高速互连总线的选择  33-36
  2.6 本章小结  36-37
第三章高速SDH 数据采集、存储模块设计  37-54
  3.1 高速SDH 数据采集模块实现方案  37-38
  3.2 高速数据缓存方案设计  38-41
    3.2.1 数据缓存方案分析  38-39
    3.2.2 数据处理流程及缓存设计  39-41
  3.3 磁盘阵列技术概述  41-48
    3.3.1 磁盘阵列结构原理  41-43
    3.3.2 各RAID 级别性能分析  43-48
  3.4 高速SDH 数据存储模块实现方案  48-51
    3.4.1 存储模块总体方案  48-49
    3.4.2 磁盘阵列方案设计  49-51
  3.5 系统控制软件设计  51-53
    3.5.1 系统控制软件需求分析  51-52
    3.5.2 数据存储控制方案研究  52-53
  3.6 本章小结  53-54
第四章基于PCI Express 总线的高速数据传输通道设计  54-66
  4.1 PCI Express 总线简介  54
  4.2 PCI Express 设备分层结构  54-58
    4.2.1 设备层及相应的数据包  55-57
    4.2.2 PCI Express 设备各层的功能  57-58
  4.3 PCI Express 软件层逻辑设计  58-61
    4.3.1 软件层总体方案  59
    4.3.2 发送逻辑设计  59-60
    4.3.3 接收逻辑设计  60-61
  4.4 PCI Express 驱动程序设计  61-64
    4.4.1 硬件访问  61
    4.4.2 DMA 传输处理  61-63
    4.4.3 中断处理  63-64
  4.5 应用程序与驱动程序之间的通信  64-65
  4.6 本章小结  65-66
第五章 SDH 信号生成技术  66-81
  5.1 SDH 信号生成实现方案  66-67
  5.2 E1/VC-12 映射器设计  67-71
    5.2.1 E1 映射装入C-12 容器  67-69
    5.2.2 低阶通道开销VC-12 POH 的产生  69-71
  5.3 指针调整仿真设计  71-75
    5.3.1 SDH 指针调整原理  71-74
    5.3.2 指针调整的设计方案  74-75
  5.4 分插复用  75-78
  5.5 并行扰码器设计  78-80
  5.6 本章小结  80-81
第六章总结与展望  81-83
  6.1 课题总结  81
  6.2 研究展望  81-83
致谢  83-84
参考文献  84-86
作者在学期间取得的学术成果  86-87
附录A SDH 数据采集卡实物图  87-88
附录B SDH 信号源系统实物图  88

SDH多功能信号源关键技术研究

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