星载异构链路混合交换系统板设计与10G以太网关键技术

本文主要探讨了"异构链路混合交换系统板设计与实现"这一主题，由许丹妮和刘凯明两位作者合作完成，他们在北京邮电大学电子工程学院的研究背景下，针对互联网快速发展背景下卫星通信的广泛应用，着重设计了一种创新的星载交换系统。系统的核心是采用Altera Arria系列的FPGA作为处理器，FPGA以其低功耗、高速度和稳定性，能够满足星载交换机在带宽和接口方面的需求，实现了千兆和万兆双向传输，最大传输速率可达10Gbps。 系统的关键组成部分是链路接口板，它不仅具备高速数据传输功能，还集成了视频采集模块，支持2路VGA、1路HDMI以及4路摄像头的信号采集，可以实时处理模拟视频信号。这种设计使得系统具备视频采集和转发的能力，提升了系统的多功能性和实用性。 为了提高系统的可靠性，研究者采用了硬件冗余设计，确保在单个组件故障时，系统仍能正常运行。同时，软件数据备份策略也被纳入考虑，保障数据安全。对于电源管理，文章详细分析了系统的功耗需求，设计出了能满足系统运行的高效供电方案，以降低能耗并确保系统稳定性。 此外，文中还特别关注了10G信号完整性的问题，对反射、串扰和电源完整性等影响因素进行了深入研究，提出了一系列针对性的设计方案，以确保信号在高速传输过程中的质量。 整个研究工作以TP393为分类号，涵盖了FPGA技术、10G以太网、交换链路以及视频采集等多个关键领域，为卫星通信系统的进一步优化提供了有价值的技术支撑。这项研究对于推动卫星通信技术的发展和应用具有重要意义，对于从事相关领域的研究人员和工程师来说，是一篇不可多得的技术参考文献。