中文引用格式: 汪艇,龐傲. LVDS鏈路誤碼測試與動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法研究[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,2025,51(7):29-35.
英文引用格式: Wang Ting,Pang Ao. Research on LVDS link bit error testing and dynamic optimization methods[J]. Application of Electronic Technique,2025,51(7):29-35.
引言
隨著現(xiàn)代航空任務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)偵察、監(jiān)控和高效信息傳輸需求的不斷提升,飛機(jī)吊艙已成為執(zhí)行任務(wù)的核心設(shè)備之一,承擔(dān)著對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)、高速、準(zhǔn)確的采集與傳輸?shù)闹厝蝃1]。尤其是在執(zhí)行高速飛行或復(fù)雜任務(wù)時(shí),吊艙圖像信號(hào)的傳輸質(zhì)量直接影響任務(wù)的完成效率與精準(zhǔn)度。因此,可靠、高速的信號(hào)傳輸技術(shù)成為現(xiàn)代航空領(lǐng)域的重要研究方向。LVDS(Low Voltage Differential Signaling)技術(shù)憑借其低功耗、低噪聲、高抗干擾性和高速率等優(yōu)勢[2],廣泛應(yīng)用于飛機(jī)吊艙的高清視頻信號(hào)傳輸。然而,在實(shí)際應(yīng)用中,復(fù)雜的飛行環(huán)境,如強(qiáng)電磁干擾、高溫、高濕、振動(dòng)等惡劣環(huán)境,容易導(dǎo)致LVDS鏈路傳輸信號(hào)數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)異常[3],使得數(shù)據(jù)丟失或錯(cuò)誤,影響信號(hào)傳輸?shù)耐暾院蛯?shí)時(shí)性,進(jìn)而可能引發(fā)任務(wù)中斷或誤判,甚至威脅飛行安全。
近年來,針對(duì)如何提高LVDS可靠性傳輸,許多研究方案被提出。文獻(xiàn)[4-5]提出一種LVDS長線傳輸和新型8B/10B編解碼方式,可實(shí)現(xiàn)240 m長距離穩(wěn)定傳輸,但其采用的LVDS串行器僅支持10位編碼,此種編碼方式不能定位丟包或誤碼位置。文獻(xiàn)[6]提出一種CRC+ECC雙校驗(yàn)方案,可在實(shí)現(xiàn)高速長距離傳輸時(shí)為數(shù)據(jù)提供少錯(cuò)糾正、多錯(cuò)重傳的保障,降低帶寬消耗。文獻(xiàn)[7]采用FPGA生成偽隨機(jī)碼m序列,通過對(duì)比發(fā)送模塊和接收模塊接收的數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)簡易誤碼測試系統(tǒng)。文獻(xiàn)[8]為讓信號(hào)的共模電壓受到上沖或下沖的干擾時(shí)能夠在較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù),設(shè)計(jì)了一種LVDS信號(hào)交流耦合傳輸技術(shù),提高了圖像采集設(shè)備的抗干擾能力。文獻(xiàn)[9-11]對(duì)LVDS傳輸可靠性進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。
然而,當(dāng)前主流的編碼方式較為單一,難以涵蓋所有數(shù)據(jù)類型,且傳統(tǒng)誤碼測試系統(tǒng)通常僅具備靜態(tài)檢測功能,無法在動(dòng)態(tài)工況下對(duì)誤碼率進(jìn)行預(yù)判與優(yōu)化。針對(duì)這些問題,本文提出一種能夠遍歷所有數(shù)據(jù)的新型遞增碼編碼方式,并在發(fā)生誤碼時(shí)避免對(duì)后續(xù)誤碼判斷的影響,從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測并記錄鏈路中的誤碼。通過多種惡劣工況下的實(shí)驗(yàn),提取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中誤碼的時(shí)間序列特征[12],設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)訓(xùn)練與在線學(xué)習(xí)機(jī)制[13],定期更新模型權(quán)重。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與靜態(tài)訓(xùn)練模型相比,動(dòng)態(tài)訓(xùn)練模型能夠顯著降低預(yù)測精度的誤差,為復(fù)雜環(huán)境下的高可靠性圖像傳輸提供了新的解決方案。
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作者信息:
汪艇,龐傲
(中國電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所,江蘇 無錫 214100)