隨著航天技術的發展,載人飛船、空間站等復雜航天器對空-地或空-空之間數據傳輸速率的要求越來越高。在此情況下,為了提高空間通信中數據傳輸的可靠性,保證接收端分路系統能和發送端一致,必須要經過幀同步。對衛星基帶信號處理來說,幀同步是處理的第一步也是關鍵的一步。只有正確幀同步才能獲取正確的幀數據進行數據處理。因此,幀同步的效率,將直接影響到整個衛星基帶信號處理的結果。 @@ 本設計在研究CCSDS標準及幀同步算法的基礎上,利用硬件描述語言及ISE9.2i開發平臺在基于FPGA的硬件平臺上設計并實現了單路數據輸入及兩路合路數據輸入的幀同步算法,并解決了其中可能存在的幀滑動及模糊度問題。在此基礎之上,針對兩路合路輸入時可能存在的兩路輸入不同步或幀滑動在兩路中分布不均勻問題,設計實現了兩路并行幀同步算法,并利用ModelSim SE 6.1f工具對上述算法進行了前仿真和后仿真,仿真結果表明上述算法符合設計要求。 @@ 本論文首先介紹了課題研究的背景及國內外研究現狀,其次介紹了與本課題相關的基礎理論及系統的軟硬件結構。然后對單路數據輸入幀同步、兩路數據合路輸入幀同步和兩路并行幀同步算法的具體設計及實現過程進行了詳細說明,并給出了后仿真結果及結果分析。最后,對論文工作進行了總結和展望,分析了其中存在的問題及需要改進的地方。 @@關鍵詞 FPGA;CCSDS;幀同步:模糊度;幀滑動
上傳時間: 2013-06-11
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遙感圖像是深空探測和近地觀測所得數據的重要載體,在軍事和社會經濟生活領域發揮著重要作用。由于遙感圖像數據量巨大,它的存儲和傳輸已成為遙感信息應用中的關鍵問題。圖像壓縮編碼技術能降低圖像冗余度,從而減小圖像的存儲容量和傳輸帶寬,它的研究對于遙感圖像應用具有重要的現實意義。CCSDS圖像壓縮算法是空間數據系統咨詢委員會(CCSDS)提出的圖像數據壓縮算法。該算法復雜度較低,并行性好,適合于硬件實現,能實現對空間數據的實時處理,從而廣泛應用于深空探測和近地觀測。對于直接關系到軍事戰略、經濟建設等方面的遙感圖像的傳輸,必須對它進行加密處理。AES加密算法是由美國國家標準和技術研究所(NIST)于2000年發布的數據加密標準,它不但能抵抗各種攻擊,保證加密數據的安全性,而且易于軟件和硬件實現。本論文對CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法進行了研究,完成的主要工作包括: (1)研究了CCSDS圖像壓縮算法的原理和結構,用C語言實現了算法的編解碼器,并與SPIHT算法和JPEG2000算法的性能進行了比較。 (2)研究了AES加密算法的原理和結構,用C語言實現了算法的加解密器。 (3)介紹了實現CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法的FPGA設計所選擇的軟件開發工具、開發語言和硬件開發平臺。 (4)給出了CCSDS編碼器的FPGA實現方法和實現性能。 (5)給出了AES加密器的FPGA實現方法和實現性能。 本文設計的CCSDS圖像壓縮和AES加密FPGA系統運用了流水線設計、高速內存設計、模塊并行化設計和模塊串行化設計等技術,在系統速度和資源面積上取得了較好的平衡,達到了預期的設計目的。
上傳時間: 2013-07-15
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本文以星載圖像數據的壓縮與加密為背景,對CCSDS圖像壓縮算法和AES數據加密算法做了深入研究。文章的主要工作包括: (1)實現了CCSDS圖像壓縮算法的C程序,并且與SPIHT算法和JPEG2000算法在星載圖像壓縮領域做了簡單的對比; (2)對原始CCSDS圖像壓縮算法進行了改進。實驗結果表明,改進后的算法在提升算法性能的同時,降低了算法的復雜度; (3)研究了AES數據加密標準,并實現了該算法的C程序; (4)用VerilogHDL語言實現了CCSDS圖像壓縮算法和AES數據加密算法的編碼器; (5)在FPGA硬件平臺上,驗證了這兩種算法編碼器的正確性和有效性。
上傳時間: 2013-04-24
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CCSDS組織(空間數據系統咨詢委員會)于2005年公布了新的圖像壓縮標準,該標準算法采用基于小波變換的比特平面編碼方法,支持無損有損壓縮編碼和精確碼率控制并具有較好的抗誤碼能力和非常高的圖像壓縮性能,能滿足實際應用中的多種需求。同時該算法具有較低的算法復雜度,易于低功耗硬件實現,并且對航天圖像具有較高的適應性,因此,在航天應用方面具有廣闊的前景。 本論文主要針對CCSDS圖像壓縮算法的FPGA硬件實現,在有限的硬件資源下,提出高速高效的CCSDS圖像壓縮編碼器設計方案并在已有的FPGA硬件平臺上加以實現。本文首先對CCSDS圖像壓縮算法的編碼原理進行詳細介紹;然后提出DWT、BPE和碼流組織這三大模塊的并行化硬件實現方案,并給出了進行批量仿真測試的仿真平臺設計方案。最后在Xilinx VIRTEX-II FPGA平臺上經過成功驗證,測試結果表明系統各項技術指標可滿足星載圖像壓縮的要求。
上傳時間: 2013-06-13
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SPACE DATA LINK PROTOCOLS— SUMMARY OF CONCEPT AND RATIONALE CCSDS推薦標準
標簽: PROTOCOLS RATIONALE CONCEPT SUMMARY
上傳時間: 2016-05-24
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Reed-Solomn code 編譯碼(含CCSDS鞋譯) 算法,C源碼
標簽: Reed-Solomn CCSDS code 編譯碼
上傳時間: 2016-10-14
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一篇介紹最新CCSDS圖像壓縮算法的論文
上傳時間: 2017-06-27
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CCSDS空間圖像圖像壓縮標準c源代碼,內含源文件和測試圖像
上傳時間: 2017-08-24
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隨著空間科學任務的增加,需要處理的空間科學數據量激增,要求建立一個高速的空間數據連接網絡.高速復接器作為空間飛行器星上網絡的關鍵設備,其性能對整個空間數據網絡的性能起著重要影響.該文闡述了利用先入先出存儲器FIFO進行異步速率調整,應用VHDL語言和可編程門陣列FPGA技術,對多個信號源數據進行數據打包、信道選通調度和多路復接的方法.設計中,用VHDL語言對高速復接器進行行為級建模,為了驗證這個模型,首先使用軟件進行仿真,通過編寫testbench程序模擬FIFO的動作特點,對程序輸入信號進行仿真,在軟件邏輯仿真取得預期結果后,繼續設計硬件電路,設計出的實際電路實現了將來自兩個不同速率的信源數據(1394總線數據和1553B總線數據)復接成一路符合CCSDS協議的位流業務數據.在實驗調試中對FPGA的輸出數據進行檢驗,同時對設計方法進行驗證.驗證結果完全符合設計目標.應用硬件可編程邏輯芯片FPGA設計高速復接器,大幅度提高了數據的復接速率,可應用于未來的星載高速數據系統中,能夠完成在軌系統的數據復接任務.
上傳時間: 2013-07-17
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本文對基于FPGA的CCSDS圖像壓縮和AES加密算法的實現進行了研究。主要完成的工作有: (1)深入研究CCSDS圖像壓縮算法,并根據其編碼方案,設計并實現了相應的編解碼器。從算法性能和硬件實現復雜度兩個方面,將該算法與具有類似算法結構的JPEG2000和SPIHT圖像壓縮算法作比較分析; (2)利用硬件描述語言VerilogHDL實現CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法; (3)優化算法復雜度較大的功能模塊,如小波變換模塊等。使用雙端口內存模塊增加數據讀寫速度,利用DSP塊處理核心運算單元,從而很大程度上提高了模塊的運行速度,并降低了芯片的使用面積; (4)設計并實現系統的模塊級流水線,在幾乎不增加占用芯片面積的情況下,提高了系統的數據吞吐量; (5)在QuartusⅡ和ModelSim仿真環境下對該系統進行模塊級和系統級的功能仿真、時序仿真和驗證。在硬件系統測試階段,設計并實現FPGA與PC機的串口通信模塊,提高了系統驗證的工作效率。
上傳時間: 2013-05-19
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