基于双DSP的雷场侦察图像实时压缩存储方法

2010-09-03 23:02:20来源: 国外电子元器件

  1 引言

  以直升机(有人机或无人机)为平台,利用可见光成像和红外成像传感器技术,可以昼夜进行远距离、大面积雷场侦察及其他障碍体系的侦察。当机载雷场侦察系统执行任务时,系统对接收的雷场图像进行GPS标定,同时将标定的图像实时压缩、存储和传输。该系统具有极高的实时性要求。因此,考虑在系统中采用双DSP和复杂可编程逻辑器件(CPLD)为核心来构建高速处理体系。一方面,采用双DSP体系结构可以使系统具备极高的运算处理速度,满足实时性要求,另一方面,CPLD的引入使系统的灵活性得到了很大的提高。将二者结合可使该系统充分体现新一代图像压缩系统更快速、更灵活的特点。

  2 TMS320C62XX系列DSP的特点

  根据图像压缩和存储系统的特点,采用美国德州仪器(TI)公司的TMS320C62xx系列定点DSP作为核心处理器。其主频为200 MHz~300 MHz,数据处理能力为1600 MI/s~2400 MI/s。它的主要特点如下:

  (1)DSP内核采用超长指令字(VLIW)体系结构,8个功能单元共用32个32 bit通用寄存器,最多可在一个周期内同时执行8条32位指令, 
从而大大提高了程序的执行速度;

  (2)电路内部集成了l Mbit~7 Mbit片内SRAM,分为内部程序/Cache存储器和内部数据/Cache存储器,不存在片内存储器与外部存储器的总线竞争和访问速度不匹配问题,因此访问速度快,可以充分利用DSP强大的数据处理能力;

  (3)具有32 bit外部存储器接口(EMIF),外部存储器可寻址空间高达52 MByte。可与SDRAM和SBRAM实现无缝连接,用于大容量高速存储。其直接异步存储器接口可与SRAM和EPROM连接,用于小容量数据存储和程序存储。

  3 系统硬件设计

  按功能划分,图像压缩及存储系统包括图像采集模块、GPS数据采集模块、CPLD逻辑控制模块、双口RAM+双DSP图像处理模块、图像实时存储模块和压缩数据输出模块。

  为满足系统实时性要求,整个系统的设计使用3个DSP,其中1个用于压缩数据的实时存储,2个采用级联方式工作的DSP用于雷场图像的实时压缩和传输。系统结构如图l所示。

系统结构

  DSPl接收成像设备产生雷场图像数据和GPS定位系统产生定位数据,并根据GPS定位数据标定雷场图像,然后对标定后的图像进行实时压缩。DSP2对压缩后的雷场图像依次进行量化重排、信源编码和信道编码,并将编码后的图像通过数传机发送到地面。DSP3主要负责控制压缩数据的实时存储。

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关键字:FPGA  DSP  实时压缩

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2010/0903/article_1328.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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