Модификация интерфейса SpaceWire с использованием кодирования Хэмминга

Аннотация. В статье рассмотрен интерфейс SpaceWire  с использованием кодирования Хэмминга.

Ключевые слова: интерфейс, спутник. Кодирование Хэмминга, SpaceWire.

SpaceWire – это самая развиваемая на сегодняшний день технология для построения распределенных гетерогенных бортовых систем, преимущественно аэрокосмического назначения. Это технологию используют: Европейское космическое агентство ESA, космические агентства США (NASA) и Японии (JAXA). [1]

На рисунке 1 показана аппаратная реализация приемопередатчика SpaceWire. В его состав входит блок передачи информации или TRANSMIT BLOCK. Он передает информацию в узел SpaceWire. Узлы-абоненты передают и принимают потоки данных. Они соединены с маршрутизатором или между собой дуплексным каналом, который называют линком. Узел содержит несколько портов для соединения с дуплексным каналом и интерфейс с источником данных, который называют хост-устройство. Данные поступают с хост-устройства на узел, который их кодирует и отправляет в свой передатчик, который непосредственно подключен к дуплексному каналу. На другом конце дуплексного канала данные принимает приемник, декодирует их и передает другому хост-устройству или на выходной порт маршрутизирующего коммутатора.

Рисунок 1. Приемопередатчик физического уровня SpaceWire

С целью повышения надежности связи предлагается использовать помехоустойчивое кодирование. Для интерфейса SpaceWire будет использоваться кодирование Хэмминга. Основные плюсы данного кода в том, что он обнаруживает двойные ошибки и исправляет одиночные. Достоинство кода в том, что реализация алгоритма требует небольших ресурсов и может быть выполнена аппаратно. [2]

Для того чтобы добавить помехоустойчивое кодирование Хемминга в интерфейс SpaceWire необходимо на выход блока передачи информации установить кодер кода Хемминга, а на выход приемника установить декодер кода Хемминга. Данная реализация приемопередатчика SpaceWire представлена на рисунке 2.

Рисунок 2. Приемопередатчик физического уровня SpaceWire

Использование кодирования Хэмминга позволит обнаруживать и справлять ошибки в канале передачи SpaceWire, а так же повысит надежность передачи сигналов, что немаловажно в современных спутниковых системах связи.