本文選題：CCSDS-IDC + 小波變換��； 參考：《中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著嫦娥三號(hào)、暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星以及世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”的成功發(fā)射,我國(guó)的空間探測(cè)技術(shù)取得了巨大進(jìn)步。與此同時(shí),作為探測(cè)手段之一的星載成像技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展,星載相機(jī)獲取圖像的分辨率越來(lái)越高,需實(shí)時(shí)處理的圖像數(shù)據(jù)量越來(lái)越大。龐大的圖像數(shù)據(jù)量給星載數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)和傳輸帶來(lái)了巨大壓力,因此研制實(shí)時(shí)高效的星載圖像壓縮系統(tǒng)成為解決這一矛盾的重要手段。2005年11月,空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢(xún)委員會(huì)(CCSDS)提出了一種適用于星載圖像壓縮的標(biāo)準(zhǔn)CCSDS122.0-B-1,其算法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低且占用資源少,具備良好的壓縮性能�；谠摌�(biāo)準(zhǔn)的星載圖像壓縮系統(tǒng)通常使用ASIC或者FPGA實(shí)現(xiàn),這種硬件系統(tǒng)的特點(diǎn)是開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、開(kāi)發(fā)成本高。為了輔助硬件開(kāi)發(fā),減少時(shí)間資源成本的開(kāi)銷(xiāo),本文使用C/C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了基于CCSDS-IDC算法的VLSI實(shí)現(xiàn)的軟件驗(yàn)證系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了CCSDSIDC壓縮算法,而且提供了壓縮參數(shù)和內(nèi)部數(shù)據(jù)的查詢(xún)功能;此外,通過(guò)深入分析基于該標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)有系統(tǒng)和CCSDS-IDC算法,本文提出了一種優(yōu)化的硬件實(shí)現(xiàn)方式,并實(shí)現(xiàn)了軟件驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相對(duì)于已有的并行方法,當(dāng)本文系統(tǒng)采用4組串并結(jié)合的掃描/掃描編碼方式時(shí),可在總掃描時(shí)間增多約16.1%~23%的情況下,將資源占用降低到原來(lái)的33.3%,從而有效節(jié)省了硬件資源。論文結(jié)構(gòu)安排如下:第一章主要介紹了本文的研究背景、研究目標(biāo)和意義以及研究?jī)?nèi)容等;第二章描述了CCSDS-IDC算法及相關(guān)原理;第三章給出了CCSDS-IDC軟件驗(yàn)證系統(tǒng)及優(yōu)化方式的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn);第四章提供了驗(yàn)證系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和優(yōu)化實(shí)現(xiàn)方式的性能分析;第五章是對(duì)本論文的總結(jié)與展望。
[Abstract]:With the successful launch of Chang 'e-3, the dark matter particle detection satellite and Mozi, the world's first quantum science experimental satellite, great progress has been made in space exploration technology in China. At the same time, as one of the detection methods, the space-borne imaging technology has been developed rapidly. The resolution of the images obtained by space-borne cameras is getting higher and higher, and the amount of image data needed to be processed in real time is more and more large. The huge amount of image data brings great pressure to space-borne data processing, storage and transmission. Therefore, the development of a real-time and efficient space-borne image compression system has become an important means to solve this contradiction. CCSDS (Spatial data Systems Advisory Committee) has proposed a standard CCSDS122.0-B-1 for space-borne image compression, which has low complexity, less resources and good compression performance. The space-borne image compression system based on this standard is usually implemented by ASIC or FPGA. This hardware system is characterized by long development cycle and high development cost. In order to assist hardware development and reduce the cost of time resources, this paper uses C / C language to develop a VLSI software verification system based on CCSDS-IDC algorithm. This system not only realizes CCSDSIDC compression algorithm, but also implements CCSDSIDC compression algorithm. In addition, through the in-depth analysis of the existing system and CCSDS-IDC algorithm based on the standard, this paper proposes an optimized hardware implementation method, and realizes the software verification. The experimental results show that, compared with the existing parallel methods, when the system adopts the scanning / scanning coding method which combines four groups of strings, it can increase the total scanning time by about 16.1g / 23%. Reduce the use of resources to the original 33. 3, thereby effectively saving hardware resources. The structure of the thesis is as follows: the first chapter mainly introduces the research background, research objectives, significance and research content, the second chapter describes the CCSDS-IDC algorithm and related principles; The third chapter gives the design and implementation of the CCSDS-IDC software verification system and the optimization method; the fourth chapter provides the experimental results of the verification system and the performance analysis of the optimization implementation; the fifth chapter is the summary and prospect of this paper.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：V447;TP391.41

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本文編號(hào)：1903113