چكيده
چكيده
با پيچيدگي روز افزون مدارهاي مجتمع و كوچك¬تر شدن اندازه¬ي قطعات نيمه هادي،يكي از چالش¬هاي جدي سيستم¬هاي مخابرات ماهواره¬اي كه در محيط فضا قرار مي¬گيرند، اثر تشعشعات فضايي بر روي مدارات الكترونيكي و عملكرد آن¬ها در تجهيزات مخابراتي است.FPGAها و به ويژه خانواده¬ي مبتني برSRAMآن¬ها به دلايلي چون قابليت پيكربندي مجدد، اصلاح يا تغيير طراحي در حين ماموريتدر مدت زمان بسيار كوتاه، يكپارچگي(حافظه¬هاي پر سرعت، هسته¬ي ميكروپروسسور و انواع المان¬هاي منطقي در قالب LUT)و قابليت انجام چندين فرايند به صورت موازي و همزمان، يكي از قطعات بسيار پر كاربرد در صنعت فضايي هستند. انتخاب و خريد FPGA با بسته¬بندي فضاييهر چند راه حلي مطمئن است، اما بسيار هزينه بر است. آنچه امروزه بسيار مورد توجه قرار گرفته است، استفاده از FPGAموجود در بازار معمولي (COTS) و مقاوم سازي طراحي داخلي FPGA ها با روش¬هاي مختلفي از جمله TMR، DWC-CED، DWC-Time Redundancy است.
كميته¬ي مشاوره¬اي براي سيستم¬هاي اطلاعات فضايي، CCSDS ، در سال 1982توسط آژانس¬هاي مهم فضايي از سراسر جهان به منظور بحث و تبادل نظر بر روي مسائل و مشكلات فضايي در مراحل توسعه و اجراي سيستم¬هاي اطلاعات فضايي شكل گرفت. در حال حاضر اين كميته متشكل از 10 آژانس عضو، 23 آژانس ناظر و بيش از 100 گروه صنعتي است.
در اين پايان¬نامه، طراحي بهينه¬ي بخش باند پايه¬ي يك فرستنده با نرخ تبادل دادهي بالا (4.8 Mbps) براساس استاندارد بينالمللي CCSDS در قالب بلوكهاي رمز AES-128، Concatenated Coding، متشكل ازبلوكهايReed-Solomon(255,223) ، به عنوانouter-coding ،Interleaver (I=5)، Pseudo Randomizer (255)، Attached Sync Marker و Convolution (7/8) به عنوان Inner Codingو بلوك پردازشي با عنوان DSP، متشكل از واحدهاي Shifter، I&Q Mux، Up-sampler و Quantizer، طراحي و شبيهسازي شده است و هر يك از بلوكها به طور مجزا بر روي FPGA spartan3e xcs500 خانواده¬ي Xilinxپياده¬سازيو ارتباط دهي آن با ASIC مدولاتور براي انجام مدولاسيون و واحد تبديل ديجيتال به آنالوگ انجام شده است. همچنين فرآيند مقاوم سازي طراحي در دو سطح انتخاب معماري فرستنده (از ديدگاه سخت¬افزاري) و افزايش قابليت اطمينان مدار طراحي شده در FPGA (بدون چندگانه سازي و راي گيري خروجي آن، با استفاده از المان¬هاي منطقي مقاوم سازي شده و توليد سيگنال¬هاي وضعيت) صورت گرفته است تا طرح مورد نظر در برابر رخدادهايSoft-errors و Firm-errors مقاوم سازي گردد.
واژه‌هاي كليدي:ماهواره، تشعشعات فضايي، فرستنده با نرخ دادهيبالا، FPGA، ASIC، Soft-errorsو Firm-errors.
