空间太阳望远镜星载CCD图像压缩单元的研究

针对空间太阳望远镜(SST)卫星上海量的观测数据和在轨存储、下传能力有限的矛盾要求在轨压缩科学数据,本文在分析SST星载CCD图像压缩需求基础上,根据空间环境的限制和国内的设计研制能力,采用基于小波变换(DWT)和稀疏矩阵压缩的压缩算法,设计了星载压缩单元(DCU),并在DSP加FPGA结构的硬件平台上进行算法仿真和系统联试.测试结果表明,DCU可以在6 s内对2 048×1 024 pixels的太阳图像进行大于5倍压缩,压缩信噪比(SNR)优于26 dB,均满足SST图像压缩需求.DCU实现了星载图像处理系统的国产化设计,已通过验收.     

基于立体方向图和十字跟踪扫描法校准天线指向

针对明安图射电频谱日像仪（Mingantu spectral radioheliograph，MUSER）天线高指向精度动态跟踪要求，同时为降低非理想因素对复杂系统天线指向测量影响，提出校准天线指向的组合方法.先用网格法测量天线的双圆极化多频率通道立体方向图定性评估系统测量链路状态，后对太阳运行轨道进行十字跟踪扫描测量天线指向偏差，再用最小二乘法拟合获得天线指向模型的8个参数.国家天文台明安图观测基地的2台20 m地平式天线将在MUSER系统观测和校准中起重要作用.对20 m天线跟踪指向进行了校准，指向偏差均方根从12'改善到4.4'，验证了方法的可行性，为类似复杂系统的相关工作提供了借鉴和参考.     

基于ADSP21060和VirtexⅡ的图像处理系统设计

介绍一种基于ADSP21060和Virtex Ⅱ的星载图像处理系统.分析了图像处理系统的功能和任务,给出了处理系统的硬件结构、FPGA的功能模块、DSP的软件框架和模块.通过地面原理样机开发,验证了系统设计的正确性和高效性.     

空间太阳望远镜的星载固态存储器研制

空间太阳望远镜有五个载荷仪器,其每天产生的数据达1728GB,数据流以固态存储器为核心在星上数据处理系统各单元间调度,完成缓存、压缩、存储和下传.本文分析了对固态存储器的需求,建立了其状态机模型,并确定了总体设计方案.根据该方案用DSP和FPGA构成控制逻辑,用DRAM芯片阵列构成存储模块,制做的地面原理样机对系统功能进行了模拟和验证.     

SST主光学望远镜中央电子单元的分析与设计

本文针对空间太阳望远镜(Space Solar Telescope,简称SST)主光学望远镜控制复杂、数据量大及可靠性要求高等特点,分析了电学系统和中央电子单元的功能,提出了数控分流的策略和分级分布式管控的模型,并建立了基于FPGA和LEON核的可重构设计及容错方案.     

基于ADSP21060和Virtex II的图像处理系统设计

介绍一种基于ADSP21060和Virtex II的星载图像处理系统。分析了图像处理系统的功能和任务,给出了处理系统的硬件结构、FPGA的功能模块、DSP的软件框架和模块。通过地面原理样机开发,验证了系统设计的正确性和高效性。     

基于FPGA的空间太阳望远镜图像相关算法实现

两维图像相关跟踪是空间太阳望远镜1m光学系统达到0.1″分辨率关键之一.介绍了基于FPGA实现SST相关算法的方法,如2×2矢量基蝶形FFT、模块化结构、两级状态机、动态块浮点、并行流水时序等.20MHz下32×32图像相关算法在XCV800芯片上实现仅713 微秒,像元拟合精度优于1/50.