基于并行DSP的干涉超光谱实时复原的研究

发布时间：2023-02-07 19:41

　　针对干涉型超光谱成像仪的特殊工作方式，为了满足干涉型超光谱实时复原处理的研究，本文根据超光实时谱复原算法原理，采用先进的DSP+FPGA技术，提出了一种基于多ADSP-TS101的并行图像处理系统的解决方案，并给出了具体硬件实现。目前，该系统能够实现对干涉型超光谱图像进行多通道实时复原，并满足70Hz帧频的实时性要求，建立了实时光谱复原系统，通过cPCI接口在上位机实时显示，为超光谱地面实时复原提供了理论基础和实践经验。 本论文重点研究光谱复原算法在硬件平台上的实现，主要难点是满足70Hz帧频的实时性要求，主要内容包括： 1、介绍了干涉型成像光谱的理论基础，阐述了光谱复原算法的原理与方法，为后期设计打下了理论基础。 2、超光谱干涉仪的帧频达到了70Hz，为了满足其实时性要求，本系统采用多DSP并行处理的结构，在此基础上，采用了多DSP并行处理的硬件系统，其主要功能包括以下几个部分，DSP的并行互联，各DSP通过总线互相连接，各DSP间的Link连接，这部分是并行系统的关键；PCI物理接口，这是与上位机的主要连接设备；还包括丰富的SDRAM资源，此外还包括一块FPGA数据播放板。好的并行...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
1 绪论
    1.1 概述
    1.2 干涉超光谱复原发展现状
2 干涉光谱图及复原的基本理论
    2.1 傅立叶变换基本方程
    2.2 干涉仪和光谱干涉图
    2.3 光谱干涉图复原的基本理论
    2.4 干涉图复原的技术原理
        2.4.1 干涉图修正:
        2.4.2 滤波:
        2.4.3 切趾:
        2.4.4 相位修正:
        2.4.5 傅立叶变换
        2.4.6 光谱定标:
3 硬件系统构造
    3.1 系统计算量估计
    3.2 硬件系统的整体构造
        3.2.1 基本结构和性能指标
        3.2.2 DSP芯片介绍
    3.3 DSP的并行互连
        3.3.1 DSP的Link口机构
        3.3.2 Link口物理连接关系
    3.4 直接存储器访问(DMA)
        3.4.1 DMA介绍及功能
        3.4.2 DMA的控制
    3.5 系统PCI总线
        3.5.1 PCI总线结构
        3.5.2 对PCI编程
        3.5.3 复位功能设置
    3.6 TS101通用处理板的SDRAM资源
    3.7 FPGA数据播放板
4 软件系统设计
    4.1 软件系统整体规划
    4.2 下位机程序的设计
        4.2.1 VisualDSP++简介
        4.2.2 混合编程的标准和规范
        4.2.3 系统接收数据的格式
        4.2.4 DSP中封装函数的介绍
        4.2.5 干涉图反演函数的设计
        4.2.6 DSP主程序的编写
    4.3 上位机程序的编制
        4.3.1 上位机函数库介绍
        4.3.2 上位机程序设计
5 实验结果及分析
    5.1 硬件系统实物
    5.2 硬件系统测试
    5.3 软件系统测试
6 总结与展望
7 参考文献
8 已录用论文
9 致谢



本文编号：3737303