基于SOPC的RSR控制系統(tǒng)的設計.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展、航空航天技術的長足進步，人類對深空探索的能力也越來越強。對外太空資源的探索、開發(fā)和利用也成為21世紀深空探測的重要課題。軟件無線電技術的研究與應用為深空探測活動帶來了強大的技術支持。因此，對無線電科學接收機的研究于深空探測有重要的意義。
　　本文首先總結了國內(nèi)外無線電科學接收機的研究機構研制的一些具有代表性的接收機，分析了其硬件架構，并著重分析了東南大學幾代無線電科學接收機(RSR，Radio Science

2、Receiver)的設計特點和控制系統(tǒng)實現(xiàn)方法。然后在RSR系統(tǒng)結構特點總結的基礎上，基于可編程片上系統(tǒng)(SOPC，System on Programmable Chips)的技術，提出了一種在RSR系統(tǒng)上現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA，F(xiàn)ieldProgrammable Gate Array)中實現(xiàn)控制系統(tǒng)的方法，省了原來系統(tǒng)中需要單個附加的控制模塊，節(jié)約了資源，使得RSR系統(tǒng)的硬件設計和軟件開發(fā)等相關工作更加高效和簡易，且提高了RSR系

3、統(tǒng)的可靠性。接著針對自行設計的RSR系統(tǒng)分別從硬件平臺和操作系統(tǒng)軟件平臺兩個方面進行SOPC平臺的設計，通過結合RSR軟硬件系統(tǒng)的特點及其控制系統(tǒng)的需求分析，采用了MicroBlaze軟核處理器作為SOPC平臺的核心處理器，在FPGA中設計實現(xiàn)了控制系統(tǒng)的硬件平臺。在此硬件平臺的基礎上，選用了PetaLinux作為其控制系統(tǒng)的操作系統(tǒng)，針對RSR系統(tǒng)的特點對PetaLinux進行了大量的裁剪工作，并完成了PetaLinux系統(tǒng)在RSR中