星载图像压缩单元的io模块fpga设计-fpga design of io module for spaceborne image compression unit.docxVIP

独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于必威体育官网网址□，在年解密后适用本授权书。不必威体育官网网址□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要随着遥感技术的发展，遥感图像的分辨率越来越高，图像数据也越来越多，这对图像的存储以及下行信道带宽提出了更高的要求，所以需要对遥感图像数据进行压缩后再下传。本星载图像压缩单元正是针对上述问题而设计的。其采用的是“FPGA+ASIC”的方案，需要输入输出接口来实现相机数据的输入以及码流数据的输出。在系统划分上，将压缩算法部分采用ASIC来实现，而与外部接口协议相关的输入输出接口则采用FPGA来实现。本文以图像压缩系统为基础，重点研究了针对本系统压缩ASIC与相机格式而设计的输入输出接口，并完成了输入输出接口中五个重要组成模块的设计。在输入接口电路中设计了像素数据2转8模块，实现了还原图像数据的功能；设计了图像补齐模块，实现了对任意幅面大小的图像进行行列数补齐操作的功能；设计了图像拼接模块，实现了将左右半场图像拼接成一幅完整的图像并输出的功能；还设计了压缩参数添加模块，实现了在输出图像数据上分段添加压缩参数的功能。在输出接口电路中设计了码流输出控制信号生成模块，实现了从压缩ASIC中主动读取码流数据并打包转发的功能。同时本文还对系统模块设计中的一些关键问题做出了讨论。最后通过对系统进行大量的仿真与测试，证明了本输入输出接口的正确性。关键词:输入输出接口，FPGA，图像压缩，星载AbstractWiththedevelopmentofremotesensingtechnology,theresolutionoftheremotesensingimageisincreasingandimageshavecarryingmoredata.Thisoffersaseriouschallengetotheimagestorageandthebandwidthofdown-linkchannel,soweshouldcompressedtheimagedatatoreducethedatavolume.Duetotheaboveproblem,haddesignedaSatellite-basedImagecompressionunit.ItsuseFPGA+ASICtoimplementthecompressionfunction.ThisunitneedI/Ointerfacetoinputthecameradataandoutputthecompressionstream.Inthisunit,thecompressionalgorithmpartisachievebyASIC,andI/OinterfacewhichassociatedwiththeexternalinterfaceprotocolsusingFPGAtoimplement.Thispaperbasedondatacompressionsystem,focusesontheI/OmoduleDesignwhichrelatesspecificallytothecompressionASICandcameraformatofthesystem,andcompletedfiveimportantmodulesdesignofthisI/Ointerface.Thepixel2to8moduleistoachievethereductionfunctionofimagedata;theimage-filledmodulehasrealizetheimagefillingoperationofanyimage;theimagemergemodulehasrealizethefunctionofputthepixelintoacompleteimage;thecompressionparameteraddmoduleistorealizethefunctionofaddthecompressionparametertothepixeldata.I