基于DSP和VxWorks的雷达图像采集压缩技术研究

论文摘要

船(艇)载航行数据记录仪(Voyage Data Recorder缩写VDR)能够在潜艇和水面舰艇的日常训练和实际作战中实时记录舰艇和艇员的各种实际工作数据以便于事后进行分析研究。 在各种记录数据中,雷达图像数据至关重要,它是船(艇)周围环境的真实再现。雷达图像采集压缩系统可以实时记录船(艇)雷达系统的信号输出。通过地面回放设备的回放,实现舰艇事故前的雷达图像重现,为分析事故原因提供第一手资料。 本课题以船(艇)载航行数据记录仪中的舰艇雷达图像采集压缩系统为研究对象,设计并实现了基于DSP的PCI接口的高可靠性的实时雷达图像采集压缩卡。 本文首先介绍了视频信号和视频接口;接着具体介绍采集压缩卡的硬件设计方法和硬件接口逻辑的设计方法;然后介绍采集压缩系统DSP软件部分,重点介绍实时微内核DSP/BIOS和JPEG2000算法的DSP实现。最后介绍了该PCI采集压缩卡VxWorks下的驱动实现。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 雷达图像采集压缩技术现状
• 1.3 论文主要研究内容
• 第2章 视频信号和视频接口
• 2.1 模拟视频信号
• 2.1.1 视频信号的扫揣机制
• 2.1.2 黑白全电视信号的组成
• 2.1.3 彩色电视信号
• 2.2 数字视频信号
• 2.2.1 数字视频的采样格式
• 2.2.2 数字视频标准
• 2.3 视频接口
• 2.3.1 RF射频端子—TV接口
• 2.3.2 AV接口—标准视频输入（RCA）接口
• 2.3.3 S视频输入（S-Video）
• 2.4 本章小结
• 第3章 系统的硬件结构、接口设计
• 3.1 主要器件简介
• 3.1.1 主处理器DM642
• 3.1.2 雷达图像信号前端AD9887A
• 3.1.3 EP1C6Q240 FPGA
• 3.2 硬件设计
• 3.2.1 总体设计思路
• 3.2.2 AD9887A的接口设计
• 3.3 本章小结
• 第4章 DSP软件系统及压缩算法的实现
• 4.1 eXpress DSP和DSP／BIOSⅡ软件环境
• 4.1.1 DSP／BIOSⅡ的概念：
• 4.1.2 DSP／BIOS的特点和优势
• 4.1.3 DSP／BIOS中的数据通信
• 4.2 静态图像压缩技术JPEG 2000算法
• 4.2.1 JPEG2000简介
• 4.2.2 JPEG2000的新特征及其应用领域
• 4.2.3 JPEG2000的基本框架和实现
• 4.2.4 JPEG2000中的核心算法
• 4.3 本章小结
• 第5章 VxWorks下驱动程序的设计
• 5.1 实时系统中的设备驱动器
• 5.2 设备驱动器设计原理
• 5.2.1 VxWorks的I／O系统
• 5.2.2 设备驱动器的工作方式
• 5.2.3 设备驱动器与上层应用程序的接口
• 5.3 VxWorks设备驱动器的开发方法
• 5.3.1 设备驱动器类型的选择
• 5.3.2 标准I／O接口设备驱动器的开发
• 5.4 VxWorks下基于PCI雷达图像采集压缩卡的驱动实现
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢