高速數(shù)據(jù)通信與系統(tǒng)加固技術(shù)分析

申志臣

【摘要】 隨著信息化時代的到來，數(shù)字技術(shù)也在不斷的發(fā)展，運用的范圍也日益廣泛，而且我國正在發(fā)展一些高端技術(shù)事業(yè)，比如載人航天事業(yè)、衛(wèi)星通訊事業(yè)等。這使我國的數(shù)據(jù)通信技術(shù)面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。本文分析了我國高速數(shù)據(jù)通信的發(fā)展現(xiàn)狀和系統(tǒng)加固技術(shù)的研究現(xiàn)狀，并對數(shù)據(jù)通信和系統(tǒng)地加固技術(shù)進(jìn)行了研究。并對其發(fā)展空間進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】 高速數(shù)據(jù)通信 系統(tǒng)加固技術(shù) 分析 研究

在系統(tǒng)設(shè)計中數(shù)據(jù)通信是經(jīng)常可見到的，特別是在現(xiàn)代的數(shù)字系統(tǒng)中的影響力已不容忽視，是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一。系統(tǒng)加固是由設(shè)計系統(tǒng)的可靠性的概念而發(fā)展起來的，與數(shù)據(jù)通信相比，系統(tǒng)加固對于平常的系統(tǒng)來說是不重要的，但是在星載設(shè)備的設(shè)計中它的作用是非常重要的。由于航天技術(shù)的飛速發(fā)展，系統(tǒng)加固技術(shù)也日益成為學(xué)者們關(guān)注的重點。

一、高速數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

在以前的電路設(shè)計中比較常用的是并行總線技術(shù)，它是以TTL或CMOS電平為基礎(chǔ)的，它的接口比較簡單，易于實現(xiàn)。但是隨著設(shè)計處理機(jī)的復(fù)雜度的加大和數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，并行總線技術(shù)也就顯得不靈活，串行總線正在取而代之。串行總線是在發(fā)送數(shù)據(jù)時，運用串化的方法將數(shù)據(jù)按照高低位次串在一條數(shù)據(jù)鏈上進(jìn)行發(fā)送，這樣做就使系統(tǒng)互聯(lián)的復(fù)雜度得到了簡化，使數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量得到了很大程度的提高。但是之前的串行技術(shù)還是會受到干擾，直到出現(xiàn)了低電壓差分信號（LVDS），使數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣扔辛诵碌耐黄疲瑸楦咚贁?shù)據(jù)通信的發(fā)展提供了新的途徑。

二、系統(tǒng)加固技術(shù)的研究現(xiàn)狀

系統(tǒng)加固是通過加入設(shè)計或者是改變元件，使系統(tǒng)抵抗核子輻照或者宇宙輻照的功能得到加強(qiáng)，使設(shè)備在運行時的穩(wěn)定性增強(qiáng)并且提高設(shè)備的使用壽命的一種技術(shù)。

導(dǎo)致航天電子設(shè)備出現(xiàn)故障的一個重要的原因就是輻照，它是由于各種宇宙的射線和核爆炸造成的。到目前為止，抗輻照加固技術(shù)的研究主要有兩個方面：運用模型仿真和實際的實驗驗證。我國雖然很早之前就對抗輻照加固技術(shù)進(jìn)行了研究，但是由于條件不允許，對輻照的傷害原理和模型方面以及抗輻照的方法方面研究的較多，而實際的實驗進(jìn)行的很少。

三、數(shù)據(jù)通信加固的研究

抗輻照系統(tǒng)加固的設(shè)計催生了數(shù)據(jù)通信加固的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)通信加固與系統(tǒng)加固的目的是一樣的，都是使系統(tǒng)的穩(wěn)定性增強(qiáng)，但是與系統(tǒng)加固相比，通信的加固要簡單一些，在無線的應(yīng)用方面主要是運用信道編碼使接受的誤碼率降低，在有線的運用方面是在傳輸中，改善信道的質(zhì)量，使信號的傳輸質(zhì)量提高。到目前為止，大多數(shù)的高速數(shù)據(jù)通信實現(xiàn)同步傳輸?shù)姆绞蕉际沁\用信道編碼調(diào)制技術(shù)，這樣雖然可以使傳輸?shù)乃俾屎头€(wěn)定性得到很大程度的提高，但是會使誤碼衍生。

四、輻照和數(shù)據(jù)通信對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

4.1 輻照對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

太陽輻射是空間輻射的主要因素，是由于太陽的活動造成的，它可以引起電子元件的損傷或者誤翻轉(zhuǎn)；銀河宇宙射線也會對設(shè)備的電子元件造成損傷或者誤翻轉(zhuǎn)；捕獲帶是由地磁場和星際磁場的相互作用造成的，它在太陽緩變型時是很穩(wěn)定的，但是當(dāng)太陽發(fā)生爆發(fā)型活動時，捕獲帶內(nèi)的粒子會激增并且爆發(fā)，使近地面的衛(wèi)星發(fā)生故障。

4.2 數(shù)據(jù)通信對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

在系統(tǒng)的設(shè)計中大量數(shù)據(jù)和運算，需要更高的要求，數(shù)據(jù)通信也變得越來越重要，甚至影響到系統(tǒng)設(shè)計的成敗。在分步處理的系統(tǒng)中，傳輸數(shù)據(jù)的質(zhì)量會影響到下一步的工作，從而影響系統(tǒng)的效果，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到影響。串行總線使并行總線的缺陷得到了改善，提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度和質(zhì)量，提升了傳輸?shù)木嚯x。因此數(shù)據(jù)通信對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響成了關(guān)鍵的因素。

五、研究的發(fā)展空間

現(xiàn)階段由于技術(shù)條件的限制，我國對于高速數(shù)據(jù)通信與系統(tǒng)的加固技術(shù)的研究大多數(shù)只是內(nèi)容方面的研究、分析和設(shè)計，而對于實踐經(jīng)歷方面的研究很少，因此在以后的研究中，研究者們應(yīng)該加強(qiáng)實踐方面的研究。

六、總結(jié)

數(shù)字信息的處理和航天技術(shù)的發(fā)展，使系統(tǒng)設(shè)計面臨著更大的挑戰(zhàn)，更高質(zhì)量、更高速度、更遠(yuǎn)距離的信息傳輸是現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信的要求，而系統(tǒng)的穩(wěn)定性也受到了很大的關(guān)注，提高系統(tǒng)加固技術(shù)也是一項非常重要的技術(shù)，對我國的航空航天事業(yè)等信息事業(yè)的發(fā)展有著很大的影響。

參 考 文 獻(xiàn)

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