基于雙DSP的雷場(chǎng)偵察圖像實(shí)時(shí)壓縮存儲(chǔ)方法

　　1 引言

　　以直升機(jī)(有人機(jī)或無(wú)人機(jī))為平臺(tái)，利用可見(jiàn)光成像和紅外成像傳感器技術(shù)，可以晝夜進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大面積雷場(chǎng)偵察及其他障礙體系的偵察。當(dāng)機(jī)載雷場(chǎng)偵察系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)時(shí)，系統(tǒng)對(duì)接收的雷場(chǎng)圖像進(jìn)行GPS標(biāo)定，同時(shí)將標(biāo)定的圖像實(shí)時(shí)壓縮、存儲(chǔ)和傳輸。該系統(tǒng)具有極高的實(shí)時(shí)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(lái)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(yùn)算處理速度，滿足實(shí)時(shí)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(diǎn)。

　　2 TMS320C62XX系列DSP的特點(diǎn)

　　根據(jù)圖像壓縮和存儲(chǔ)系統(tǒng)的特點(diǎn)，采用美國(guó)德州儀器(TI)公司的TMS320C62xx系列定點(diǎn)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(diǎn)如下：

　　(1)DSP內(nèi)核采用超長(zhǎng)指令字(VLIW)體系結(jié)構(gòu)，8個(gè)功能單元共用32個(gè)32 bit通用寄存器，最多可在一個(gè)周期內(nèi)同時(shí)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(chǔ)器和內(nèi)部數(shù)據(jù)/Cache存儲(chǔ)器，不存在片內(nèi)存儲(chǔ)器與外部存儲(chǔ)器的總線競(jìng)爭(zhēng)和訪問(wèn)速度不匹配問(wèn)題，因此訪問(wèn)速度快，可以充分利用DSP強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力；

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

　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　按功能劃分，圖像壓縮及存儲(chǔ)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(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊和壓縮數(shù)據(jù)輸出模塊。

　　為滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求，整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使用3個(gè)DSP，其中1個(gè)用于壓縮數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，2個(gè)采用級(jí)聯(lián)方式工作的DSP用于雷場(chǎng)圖像的實(shí)時(shí)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(chǎng)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(chǎng)圖像，然后對(duì)標(biāo)定后的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)壓縮。DSP2對(duì)壓縮后的雷場(chǎng)圖像依次進(jìn)行量化重排、信源編碼和信道編碼，并將編碼后的圖像通過(guò)數(shù)傳機(jī)發(fā)送到地面。DSP3主要負(fù)責(zé)控制壓縮數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。