气象卫星数据传输中RS编译码器的设计
朱爱军;肖永辉
【摘 要】介绍了气象卫星数据传输中RS编码器及译码器的应用背景,同时给出了数据传输的主要技术要求,数据传输中采用的交错深度为4的RS编码器及译码器的设计原理.详细给出了实现编译码器所采用的FPGA的主要性能,编码及译码器的设计方法、实现框图、编程方法、仿真波形、结果及调试过程. 【期刊名称】《无线电通信技术》 【年(卷),期】2007(033)001 【总页数】3页(P59-61)
【关键词】卫星数据传输;RS编码器及译码器;设计原理;实现方法 【作 者】朱爱军;肖永辉
【作者单位】国家卫星气象中心,北京,100081;西南电信技术研究所,四川,成都,610041 【正文语种】中 文 【中图分类】工业技术
———一——一一工 程 实践及应 用技术气 象卫星数据传输 中 RS 编译码 器 的设计朱 爱军1 ， 肖永 72 （
1 ． 国 家卫 星 气 象中心 ，北 京 100081 ； 2． 西 南 电信技术研 究所 ， 四 川 成都 610041 ）摘 要 ： 介绍 了气 象卫 星数据传输 中 RS 编码 器及译码 器
的应 用 背景 ， 同 时给 出 了数据传 榆 的 主要技术要求 ，数据传输中采用 的 交错深度为 4 的 RS 编码 器及译码 器 的设计原理 。 详 细 给 出 了 实现 编 译码 器 所 采 用 的 FPCA 的 主要性 能 ，编码及译码器 的设计方 法 、 实现框 图、编程方 法 、仿真波形 、结 果及调 试过程。 关键词 ： 卫 星数据传输 ； RS 编码 器及译码 器 ； 设计原理 ；实现方 法 中图分类号 ：’ rN919.3 文献标识码 ： A文章编号 ： 1003-3114(2007)01 -59 -3 Design and
ImplementationofRSCodingandDecodingofMeteorologicalSatellite DataTransmission ZHU Ai-jun',XIAO Yong-IUj2 (1.National SatelliteMeteorological Center, Beijing100081,China; 2.SouthWest ResearchInstitute of ElectronicTechnology,ChengduSichuan610041,China) Abstract:Applicationbackgroundof RScodinganddecodingof MeteorologicalSatelliteDataTransmissionis introduced in this
paper.Meanwhile,the maintechnical requirementanddesign principle of RScoding anddecoding(interleaveI =4) of data transmissionaregiven.And the mainperformanceof FPGAusedin implementationof
codinganddecoding,the design method,implementarchitrave,softflow cluut, emulationmap,resultanddebuggjng processareintroduced in detail. Key words:satellitedata transmission;RScoding
anddecoding;designprinciple;implementmethod O 引言国 内外 主要遥感 卫 星 上 都有 多个 星 上 遥感 仪器 ， 对于太 阳 同步轨道 的极轨气象卫星 ，数据传输都会遇到低仰角接收误码及受到无线 电干扰误码 的问题 。 采用 RS 编码方案将提高数据 的传输质量 。 基于 RS 编码 的卫 星数据传输方 案 ，首先对 星 上 仪 器数据进行格式化 ， 即采用 国际空 间数据 咨询 委员会(CCSDS)分包传输标 准 ，对数据 进行 RS 编 码 ，在地 面接收设备 中 ，对 RS 编码 的数据进行译码处理 ，
数 据传输的质量在低仰角及遇到信道突发衰落时得到 明显改善01，2]。目前 ， 国内的遥感卫星在 星地数据传输 中开始 使用 里 德 一 索 洛 蒙 ( RS)交 错 深 度 为 1=4 的 RS(255 ，223) 编码 方 案。 这种 交织 编码 可 以将一个 突 发 的有记忆 的信道改造为基本上是独立差错 的随机 无记忆信道 ，交错 编码将突发 的多个连续错误码元 分散到不 同的码组 中，从而 达到 降低 每组错误码元 收稿 日期 ： 2006-10 -13作者简介 ：朱爱军（ 1965- ） ，男 ，高级工程师。 主要研究方向：卫星星地链路设计及卫星地面接收系统设计。数量 ，使信道数据单元 中每 255 字节 中错误符号小 于编码可 纠 正 的码 元 数 量 ， 从 而 最 大 限 度 发 挥 RS 编码器纠正错误 的能力。 1RS 编码器原理卫星上被传输 的数据经格式化处理后 ，再进行 RS编码 ，采用 RS(255 ，223) 交错深度为 4 的编码器 ，符合 CCSDS 标准 ，原 理如下[3，4]， 有 限域 G(28)在其特征域 GF(2) 上 的生成多项式为 ： F(X)=X8+X7+X2+X+1 。 码生成多项式为 ： l 柏32 g(.)= Ⅱ （ x-anj)= ∑ Gi,;i. j=n2 l=O式 中，a为有 限域 GF(28) 上 的生 成元 ， 口11 为有 限域GF(28) 上 的本原元 ， Gi 为多项式系数。 由此生成 的 RS 编码 是 系统码 ， 即编码 后 生 成 码字 的前 223 位为原始信息码元 ，后 32 位为 由信息 码元生 成 的校 验码 元 。 为 了提 高纠正 突发 差 错 能 力，采用交织深度为 4 的 RS 编码 ，其原理如 图 1 所示 。 数 据 输 入 端 的 输 入 为 ：alblcldla2b2c2d2a3b3C3d3 2007 年第 33 卷第 1 期 无线 电通信技术 591，肖永 72（．国家卫 星 气 象中心 ，北 京 100081 ； 2．西南电信技术研 究所 ， 四 川 成都 610041 ）摘要：介绍 了气 象卫 星数据传输 中 RS 编码 器及译码 器 的应 用 背景 ， 同 时给 出 了数据传 榆 的 主要技术要求 ，数据传输码器 的设计方 法 、 实现框 图、编程方 法 、仿真波形 、结 果及调 试过程。关键词 ： 卫 星数据传输 ； RS 编码 器及译码 器 ； 设计原理 ；实现方 法中图分类号 ：’rN919.3文献标识码 ： A文章编号 ： 1003-3114(2007)01 -59 -3 ImplementationofRSCodingandDecodingof
气象卫星数据传输中RS编译码器的设计
