發(fā)布時間：2020-08-28 09:04

　　 太陽物理是當前國際的研究熱點之一。我國在地面觀測取得了諸多成果,但在空間太陽探測研究方面缺乏原創(chuàng)性貢獻。因此發(fā)射一顆自主的太陽探測衛(wèi)星迫在眉睫。中科院先導專項A類項目先進天基太陽天文臺(ASO-S)是我國正在研制的太陽探測衛(wèi)星,本課題是其中三個載荷之一的全日面太陽磁像儀(FMG)的數據采集處理系統(tǒng)的硬件設計工作。當前太陽磁像儀的硬件系統(tǒng)主要基于計算機處理器,數據的采集和處理需要兩個獨立模塊分別完成。但是基于計算機處理器的系統(tǒng)體積大、功耗高,對于功耗和體積有嚴格要求的星載系統(tǒng)而言是不合適的。FPGA具有豐富的邏輯資源可以在同一系統(tǒng)內實現(xiàn)數據的采集和處理功能,并且體積較小、功耗較低。因此本文選用FPGA作為核心器件進行數據采集處理系統(tǒng)的設計。本文完成了基于FPGA的圖像采集處理系統(tǒng),實現(xiàn)了 FMG系統(tǒng)樣機的研制。主要工作包括:(1)完成了系統(tǒng)硬件選型,通過研究選擇型號為XC6SLX45的FPGA芯片和型號為MT41J128M16-187E DDR3 SDRAM芯片作為主要器件。該FPGA芯片內部邏輯資源較同類型的Cyclone IV芯片多5%。(2)完成了 FPGA控制圖像傳感器進行數據的采集,可以實時采集1280x720@30fps的圖像。完成數據灰度轉換操作,實現(xiàn)了 720P數據的實時轉換。(3)完成了數據分區(qū)存儲,實現(xiàn)了 DDR3分區(qū)交替存儲技術。完成了讀寫數據對齊操作,實現(xiàn)了奇偶幀數據疊加技術,實現(xiàn)采集左旋數據和右旋數據的獲取。本系統(tǒng)的時鐘頻率為84MHz,DDR3可以穩(wěn)定工作在312.5MHz,采集速率可達到600Mbit/s。(4)完成千兆以太網數據冗余處理,實現(xiàn)實時校驗采集數據功能,該模塊穩(wěn)定工作在125MHz。在對復雜算法的進一步研究中,采用DSP對采集數據進行處理。經仿真與硬件調試,本設計可以滿足太陽磁像儀的數據采集處理的需求。
【學位單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：P182.2

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 趙強松;張五一;王斌;;圖像采集處理系統(tǒng)開發(fā)[J];現(xiàn)代計算機(專業(yè)版);2008年05期

2 ;嵌入式圖像采集處理系統(tǒng)NetSight II[J];國外電子元器件;2004年05期

3 陳敏;;高速等比例圖像采集處理系統(tǒng)設計[J];機電技術;2011年03期

4 王啟會,沙宗先;用DSP搭建一個圖像采集處理系統(tǒng)[J];齊齊哈爾大學學報;2001年04期

5 王永欣;佟立飛;唐藝靈;;基于FPGA的網絡圖像采集處理系統(tǒng)設計[J];現(xiàn)代電子技術;2011年20期

6 趙譽婷;姜玲玲;;基于CMOS芯片的彩色圖像采集處理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J];中國安防;2016年12期

7 畢明德;孫志剛;肖力;;基于TMS320C6713的圖像采集處理系統(tǒng)設計[J];電氣自動化;2009年04期

8 姚聰,方勇,汪敏,潘志浩;基于ARM的嵌入式圖像采集處理系統(tǒng)及其無線傳輸[J];電子技術;2003年11期

9 程蔚;;基于DM642和CPLD的圖像采集處理系統(tǒng)設計[J];紅外;2013年09期

10 熊智華,李強,張穎;基于TMS320VC5416的圖像采集處理系統(tǒng)[J];計算機工程與應用;2005年04期

相關會議論文 前8條

1 雷歆;孫志剛;肖力;;基于FPGA的圖像采集處理卡的設計[A];企業(yè)應用集成系統(tǒng)與技術學術研究會論文集[C];2006年

2 胡金麟;;用于微血管醫(yī)學研究的圖像采集處理技術的最新進展[A];中國微循環(huán)學會第五屆中國微循環(huán)學術大會論文摘要匯編[C];2004年

3 李國麗;周金斌;胡存剛;;基于CCD的圖像采集處理系統(tǒng)的設計研究[A];計算機技術與應用進展·2007——全國第18屆計算機技術與應用（CACIS）學術會議論文集[C];2007年

4 熊運生;黃宗福;韓建濤;陳曾平;;CCD圖像采集處理系統(tǒng)的1394接口設計[A];全國第4屆信號和智能信息處理與應用學術會議論文集[C];2010年

5 高永豐;鄧焱;許默涵;高原;楊昊;;用于一種立體顯示技術的實物圖像采集處理系統(tǒng)[A];第一屆全國虛擬儀器設計大賽論文集[C];2011年

6 陳驥;彭承琳;劉成冬;;眼底照相機圖像采集處理系統(tǒng)設計[A];中國生物醫(yī)學工程學會第六次會員代表大會暨學術會議論文摘要匯編[C];2004年

7 蘇成志;宮洪磊;胡靜;徐洪吉;;亮場光學透過率檢測方法的研究[A];中國電子學會電子機械工程分會2009年機械電子學學術會議論文集[C];2009年

8 王鐵流;周超;;圖像處理技術在鋼軌位移監(jiān)測系統(tǒng)中的應用[A];第七屆全國信號和智能信息處理與應用學術會議會刊[C];2013年

相關重要報紙文章 前1條

1 記者 操秀英;中科院舉辦留學人員企業(yè)精品專場推介會[N];科技日報;2009年

相關碩士學位論文 前10條

1 于鵬達;基于FPGA的穩(wěn)像觀測方法初步研究[D];北京交通大學;2018年

2 姜華;基于FPGA的圖像采集處理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];大連海事大學;2009年

3 龔濤;基于FPGA的圖像采集處理系統(tǒng)[D];華中科技大學;2005年

4 張君通;基于FPGA的圖像采集處理系統(tǒng)研究[D];長春理工大學;2010年

5 米常偉;基于FPGA的圖像懫集與藍相液晶顯示裝置的研究實現(xiàn)[D];東北大學;2014年

6 劉允峰;基于TMS320VC5416的圖像采集處理系統(tǒng)的研究[D];吉林大學;2007年

7 李佳希;基于FPGA的圖像采集處理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2014年

8 叢森;基于DSP的圖像采集處理系統(tǒng)[D];沈陽工業(yè)大學;2003年

9 段俊歡;基于CIS的圖像采集處理設備的硬件設計與實現(xiàn)[D];華南理工大學;2013年

10 匡炎;基于FPGA和DSP的圖像采集處理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];華南理工大學;2010年

本文編號：2807376