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1、CommunicationandNetwork基于SEC—DED的抗SEU星載MIMO檢測(cè)算法高山，王大鳴(信息工程大學(xué)，河南鄭州450002)摘要：針對(duì)星載平臺(tái)抗單粒子翻轉(zhuǎn)(SEU)問題，提出一種基于SEC-DED思想的低開銷抗SEU星載MIM0檢測(cè)算法，通過對(duì)MIMO檢測(cè)算法的乘積運(yùn)算分割和擴(kuò)展校驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)自檢錯(cuò)與自糾錯(cuò)功能。該方法以較少的資源占用率，獲得系統(tǒng)可靠性的整體提升。關(guān)鍵詞：單粒子翻轉(zhuǎn)；MIMO檢測(cè)；SEC—DED；三模冗余中圖分類號(hào)：TN927文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0258—7998
2、(2叭4)08-0116-03Anti-SEUspaceborneMIMOdetectiondesignbasedonSEC-DEDGaoShan，WangDarning(Infot~nationEngineeringUniversity，Zhengzhou450002，China)Abstract：Thispaperanalyzesspaceborneprocessingproblemofsignaleventupsets．Proposedanlowoverheadanti—SEUspacebom
3、eMIMOdetectionalgorithmbasedonSEC-DED．Thisdesignoperatesalgorithmsegmentationandextendedcalibrationtoachieveself—errortestandself—errorcorrectionfunction．Thismethodtakesfewerresourcestoenhancetheoverallreliabilityofthesystem．Keywords：singleeventupset；M
4、IMOdetection；SEC—DED；TMR目前國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)都針對(duì)衛(wèi)星LTE體制展開了1MlMO檢測(cè)算法分析廣泛研究，2011、2012年韓國和我國分別向ITU組織提假設(shè)MIMO信道矩陣為日，接收信號(hào)為Y，發(fā)送信號(hào)交了基于LTE通信體制的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化草為。則MIMO的系統(tǒng)模型可表示為：案，標(biāo)志著LTE通信體制將成為未來衛(wèi)星移動(dòng)通信的y=Hx+n(1)主流通信體制。MIMO作為LTE通信體制的核心技術(shù)之其中，n為信道噪聲，功率為占2，其線性檢測(cè)算法ZF和一，能夠提高頻譜利用率，增大系統(tǒng)
5、容量?，然而將MI—MMSE可分別表示為：MO檢測(cè)應(yīng)用于星上設(shè)計(jì)面臨星上資源受限和易受空互=(日H日)一日(2)間輻照影響兩項(xiàng)難題，需尋求低開銷抗SEU的MIMO；：(HHH+62)一‘日f31檢測(cè)算法。由式(2)、式(3)可以看出線性檢測(cè)算法復(fù)雜度為2星載平臺(tái)算法層面上的抗單粒子翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)主要有(為MIMO的天線數(shù)量)。分析其資源占用率高的原因，ABFI"(Algorithmic—BasedFaultTolerance)[zl和RPR(Reduced—主要是矩陣的乘積和求逆運(yùn)算包含大量的乘法運(yùn)算，以
6、PrecisionRedundancy)t1。ABFT設(shè)計(jì)在矩陣階數(shù)較小時(shí)資收發(fā)天線數(shù)量等于2為例，實(shí)際使用22個(gè)乘法器，每個(gè)源占用率高，且增加了處理時(shí)延。RPR設(shè)計(jì)降低了資源乘法器占用的實(shí)際資源約為(3×Ⅳ+)個(gè)LUT(N為數(shù)據(jù)占用率，有良好的抗輻射性能，但會(huì)降低數(shù)據(jù)精度。硬件位寬)。且星載平臺(tái)采用的抗SEU設(shè)計(jì)會(huì)進(jìn)一步增加資層面上抗SEU(SignalEventUpsets)的方法主要有擦洗、源占用率。因此本文以降低乘法運(yùn)算資源占用率為切入糾錯(cuò)編碼、動(dòng)態(tài)重構(gòu)等，其中應(yīng)用最為廣泛、最為有效的點(diǎn)，給
7、出一種基于SEC—DED的抗SEU乘法運(yùn)算設(shè)計(jì)，是TMR技術(shù)，該設(shè)計(jì)可以檢測(cè)和糾正錯(cuò)誤，但資源占用通過降低算法中數(shù)乘運(yùn)算的資源占用率來降低算法整率高。針對(duì)基于TMR架構(gòu)的MIMO檢測(cè)算法資源開銷體的資源占用率，并提高抗SEU性能。大、功耗大的問題，本文在海明校驗(yàn)碼[41的基礎(chǔ)上，提出2星載MIMO檢測(cè)算法設(shè)計(jì)了一種基于SEC—DEDfSingleErrorCorrection—DoubleEr—rorDetection)的抗SEU的星載MIMO檢測(cè)算法。SEC—DED星載MIMO檢測(cè)的乘法算法采用類
8、SEC一ll6歡迎網(wǎng)上投稿www．chinaaet．corn《電子技術(shù)應(yīng)用》2014年第40卷第8期——寸，受單粒子翻轉(zhuǎn)影響，其值被錯(cuò)誤DED海明校驗(yàn)碼設(shè)計(jì)，其基本原理是將伺雙裂惦攸禾規(guī)律分成若干組。每組安排1個(gè)校驗(yàn)位進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。地計(jì)算為5．1，此時(shí)：I+c_2一C3=一0．4(8)K：C在1個(gè)數(shù)據(jù)組中加入幾個(gè)校驗(yàn)位，增大數(shù)據(jù)代碼間的碼_P：C_l—C_2一C_4=0．4(9)距，當(dāng)某一位發(fā)生變化時(shí)會(huì)引起校驗(yàn)結(jié)果發(fā)生變化，不由式(8)、(9)可知，K≠0、pc=0并
