基于dsp和vxworks的雷达图像采集压缩技术研究（可复制）.pdf

摘要船载航行数据记录仪缩写能够在潜艇和水面舰艇的日常训练和实际作战中实时记录舭艇和艇员的各种实际工作数据以便于事后进行分析研究。在各种记录数掘中,雷达图像数据至关重要,它是船周围环境的真实再现。雷达图像采集压缩系统可以实时记录船雷达系统的信号输出。通过地面回放设备的回放,实现舰艇事故前的雷达图像重现,为分析事故原因提供第一手资利。本课题以船载航行数据记录仪中的舰艇雷达图像采集压缩系统为研究对象,设计并实现了基于腜接口的高可靠性的实时雷达图像采集压缩卡。本文首先介绍了视频信号和视频接口;接着具体介绍采集压缩卡的硬件设计方法和硬件接口逻辑的设计方法;然后介绍采集压缩系统砑糠郑氐憬樯苁凳蔽⒛诤薉/和算法的迪帧W詈蠼樯芰烁肞采集压缩卡碌那迪帧关键词:航行数据记录仪;雷达图像采集;压缩算法;哈尔滨倘搜妒宦畚篜
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第绪论课题背景和意义半个世纪以来,各国潜艇非战争因素发生事故共有嗥穑渲校艇事故起,艇员死伤事故余起,死亡艇员嗳恕G八樟<爸蟮俄罗斯潜艇,已发生过嗥鹗鹿剩拦两袢杂艘潜艇趴在海底。由于潜艇“黑匣子”的特殊用途,它与飞机、民用客、货轮船“黑匣子”的功能大不一样。飞机的爆炸和坠毁往往在一瞬间,所以,飞机“黑匣子”的使命就是记录下这一刹那间的信息,执行“任务”的时间相对较短。而潜艇是“生活”在水下,要经受海水的压力、腐蚀和浸泡,时间比较长,几十天甚至是上百天,因此,潜艇“黑匣子”必须是能够战风斗浪的“特种兵”,可以经受时间的考验。除此之外,潜艇“黑匣子”还具备“防盗”功能,即使对手盗走了“黑匣子”也只能叹为观之,因为它所有的信息都经过了加密并特殊处理,只有与之相配套的解密设备才能破译它。潜艇“黑匣子”拥有信息采集、信息联网与传送、信息记录、信息加密、信息备份、事故分析和辅助等多种功能,可以实时记录近期潜艇运动的航向、航速、下潜深度、声纳信息、艇长指挥口令与各战位口令复述、艇内温度与湿度、舱内压力等信息。潜艇失事后,“黑匣子”随失事浮标一同浮出水面,救援人员只要打开“黑匣子”,就可及时掌握到潜艇失事的原因、沉没过程中采取的措施和艇内人员目前的情况等等。形象地说,潜艇“黑匣子”就像一部特别的“摄像机”,潜艇内的一切活动都逃不过它的“顺风耳”和“千潜艇“黑匣子”重量轻、体积小,可安装在失事浮标提供的空间内,并通过吸盘固定在失事浮标筒中,不影响其正常浮出水面。潜艇有了“黑匣子”,即使失事后通过声力电话无法与艇内人员取得联系,也能根据其记录的状态信息看出事故原因、沉没过程中的处置情况乇鹗呛朔从Χ汛砬况⒏鞑战约安漳谌嗽钡纳媲榭龅取哈尔滨工程大学硕士学位论文里眼”。
雷达图像采集压缩技术现状本课题选用以潜艇“黑匣子”为背景的雷达图像采集压缩技术进行研究。潜艇“黑匣子”不同于飞机“黑匣子”,它严重的受制于容量的限制:一方面潜艇“黑匣子”容量有限,另一方面潜艇的作业周期长。音视频数据在所有记录信息中占了很大的比重。因而如何对这部分数据进行实时有效的压缩对于整个系统是至关重要的。有几种方法可以实现音视频采集和压缩,以下作一简要分析比较。孟钟械牟杉顾蹩ǹ7驱动由于目前的图像采集压缩卡均不提供在碌那腋鞲龀家的板卡的技术资料都是保密的,因而很难通过现有的板卡自主开发驱动。况且,这也不是明智的办法,因为各个厂家板卡更新换代很快,开发其残枰;ㄏ嗟背さ氖奔洹孟钟械耐枷癫杉ǎ靡桓龈咝阅艿闹骰迪忠敉枷竦娜砑顾目前我们的系统采用就是这种方案。这种方案同样需要开发动,另外给系统带来的问题是主机系统负担太重,容易引起系统的不稳定。目前我们用骰ɡ状锿枷袷菅顾醭蒍袷剑珻占用率已经将近ァ灾骺7⒂布蹇ǎ糜布迪掷状锿枷裱顾酢通过迪忠羰悠包括雷达图像顾酰⒗肞接口技术方便整个“黑匣子”系统的集成与控制。由于使用硬件压缩,不会主机造成负担。由于使用梢哉攵韵低承枨蟛捎煤鲜实难顾跛惴ǎ惴ǖ纳兑埠芊奖悖另外,本硬件板硬设计有雷达图像信号采集接口。由于篇幅有限,本论文主要探讨雷达图像采集压缩技术,音视频留待以后继续深入研究。本课题主要内容包括布低车纳杓疲琂顾跛惴ǖ腄软件实现,翽驱动的编写等。过去十年人们亲眼看到了数字图像的存储和传输的急剧变化。数字相机和便宜的扫描仪在客户和商业方面迅速扩大了数字图像的应用。此外,准备访问和多媒体启动的鋈思扑慊的低成本使数字图像成为很哈尔滨’檀笱妒垦宦畚
多人每日生活的组成部分。这些因素,连同彩色打印机广泛的可用性,要求适合于印刷复制的图像分辨率。为满足这些要求所必需的图像文件大小对图像存储和传输提出了重要的挑战。因此,数字图像压缩实际上对成像技术的每个方面均是关键的,这取决于客户、商业或科学应用水平。目前的压缩蛭S隞煌基于一项决定,这项决定是委员会于年做出的,目的是采用与霍夫曼编码结合的不连续正弦变换魑F湓贗