基于雙DSP的雷場偵察圖像實時壓縮存儲方法

　　1 引言

　　以直升機(有人機或無人機)為平臺，利用可見光成像和紅外成像傳感器技術(shù)，可以晝夜進行遠距離、大面積雷場偵察及其他障礙體系的偵察。當(dāng)機載雷場偵察系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)時，系統(tǒng)對接收的雷場圖像進行GPS標(biāo)定，同時將標(biāo)定的圖像實時壓縮、存儲和傳輸。該系統(tǒng)具有極高的實時性要求。因此，考慮在系統(tǒng)中采用雙DSP和復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)為核心來構(gòu)建高速處理體系。一方面，采用雙DSP體系結(jié)構(gòu)可以使系統(tǒng)具備極高的運算處理速度，滿足實時性要求，另一方面，CPLD的引入使系統(tǒng)的靈活性得到了很大的提高。將二者結(jié)合可使該系統(tǒng)充分體現(xiàn)新一代圖像壓縮系統(tǒng)更快速、更靈活的特點。

　　2 TMS320C62XX系列DSP的特點

　　根據(jù)圖像壓縮和存儲系統(tǒng)的特點，采用美國德州儀器(TI)公司的TMS320C62xx系列定點DSP作為核心處理器。其主頻為200 MHz~300 MHz，數(shù)據(jù)處理能力為1600 MI/s~2400 MI/s。它的主要特點如下：

　　(1)DSP內(nèi)核采用超長指令字(VLIW)體系結(jié)構(gòu)，8個功能單元共用32個32 bit通用寄存器，最多可在一個周期內(nèi)同時執(zhí)行8條32位指令，
從而大大提高了程序的執(zhí)行速度；

　　(2)電路內(nèi)部集成了l Mbit～7 Mbit片內(nèi)SRAM，分為內(nèi)部程序/Cache存儲器和內(nèi)部數(shù)據(jù)/Cache存儲器，不存在片內(nèi)存儲器與外部存儲器的總線競爭和訪問速度不匹配問題，因此訪問速度快，可以充分利用DSP強大的數(shù)據(jù)處理能力；

　　(3)具有32 bit外部存儲器接口(EMIF)，外部存儲器可尋址空間高達52 MByte?？膳cSDRAM和SBRAM實現(xiàn)無縫連接，用于大容量高速存儲。其直接異步存儲器接口可與SRAM和EPROM連接，用于小容量數(shù)據(jù)存儲和程序存儲。

　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　按功能劃分，圖像壓縮及存儲系統(tǒng)包括圖像采集模塊、GPS數(shù)據(jù)采集模塊、CPLD邏輯控制模塊、雙口RAM+雙DSP圖像處理模塊、圖像實時存儲模塊和壓縮數(shù)據(jù)輸出模塊。

　　為滿足系統(tǒng)實時性要求，整個系統(tǒng)的設(shè)計使用3個DSP，其中1個用于壓縮數(shù)據(jù)的實時存儲，2個采用級聯(lián)方式工作的DSP用于雷場圖像的實時壓縮和傳輸。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖l所示。

　　DSPl接收成像設(shè)備產(chǎn)生雷場圖像數(shù)據(jù)和GPS定位系統(tǒng)產(chǎn)生定位數(shù)據(jù)，并根據(jù)GPS定位數(shù)據(jù)標(biāo)定雷場圖像，然后對標(biāo)定后的圖像進行實時壓縮。DSP2對壓縮后的雷場圖像依次進行量化重排、信源編碼和信道編碼，并將編碼后的圖像通過數(shù)傳機發(fā)送到地面。DSP3主要負責(zé)控制壓縮數(shù)據(jù)的實時存儲。