Equipaggiamenti digitali

1) Motivi del ritardo tecnologico nel campo dell'elettronica digitale per applicazioni satellitari :

• Mercato di nicchia
• E' molto importante l'affidabilità
• Resistenza alle radiazioni
• Le memorie debbono essere immuni ai SEU
• I componenti al silicio debbono essere esenti da Latch-up
• Problemi di dissipazione
• Difficoltà di controllare il processo di fabbricazione

2) Principali componenti utilizzati per applicazioni digitali satellitari :

• Microprocessore ERC32: 20MIPs a 25MHz e 5V con temperature da -55°C a +125°C
• Microcontrollore 80C32E, 30MHz, 5V, 64kByte di memoria programma e 64kByte di memoria dati
• RAM statiche da 256k x 8 con tempi di accesso di 25ns
• ROM a fusibile da 32k x 8 con tempi di accesso di 70ns
• EEPROM 128k x 8
• Componenti CMOS famiglia AC ( < 50MHz )
• Componenti TTL famiglia ALS ( < 40MHz )
• Componenti ECL famiglia 100K ( < 400MHz )
• 32 / 40 bit DSP TSC21020F compatibile con ADSP21020
• FPGA Actel a fusibile
• ADC AD9042
• DAC AD9731

3) Vantaggi del processamento digitale :

• Semplificazione dell'architettura
• Miniaturizzazione
• Tuning agevolato
• Riproducibilità delle caratteristiche su diversi modelli

4) On Board Processing :

Si tratta di elaborazioni che vengono eseguite a bordo del satellite, le principali sono:

• Modulazione e Demodulazione
• Codifica e Decodifica FEC
• Commutazione di cella e di fascio
• Filtraggio numerico
• Digital Beamforming

5) DDS :

Direct Digital Sinthesizer, sintesi di frequenza digitale diretta, ha i seguenti vantaggi:

• Risoluzioni dell'ordine del μHz
• Cambio di frequenza molto rapido e con coerenza di fase
• Possibilità di generare una qualsiasi modulazione
• Generazione di segnali chirp complessi
• Non richiede tuning manuale
• Ripetibilità delle performance

6) Digital Chirp Generator :

Si tratta di un generatore di segnale programmabile costruito con tecniche DDS, in particolare deve generare un impulso modulato in frequenza linearmente

7) Regole per una corretta progettazione digitale :

• Utilizzare circuiti asincroni solo quando non c'è alternativa infatti il comportamento di un circuito asincrono è difficilmente prevedibile in quanto è funzione dei singoli ritardi
• Non utilizzare logica combinatoria per pilotare un circuito asincrono, ciò da luogo a dei glitches
• Non utilizzare le uscite dei registri per pilotare degli ingressi asincroni, ciò da luogo a delle condizioni di race

8) MTBF :

Mean Time Between Failure, in campo digitale è il tempo che intercorre tra due eventi metastabili