空間太陽望遠(yuǎn)鏡圖像鎖定系統(tǒng)中應(yīng)用

xp.wu0.1"0.5"xp.wu0.1"0.5"X射線目前，國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)計(jì)算比較通用的實(shí)現(xiàn)方法有兩種：用高速dsp（FFT）dsp完成相關(guān)計(jì)算（FFT）dspdsp（Adsp21020）8bit1.5msFFT處理芯片F(xiàn)FT處理芯片來完成復(fù)雜的、大量的數(shù)據(jù)處理；并通過在運(yùn)算中作溢出FPGA具有抗輻射能力，可以11.1FFT提高FFT速度的兩個(gè)主要途徑是采用流水結(jié)構(gòu)和并行運(yùn)算[1]。采用高基數(shù)結(jié)構(gòu)也可以提高速度，只是用FGA片內(nèi)資源。針對(duì)本系統(tǒng)自身特點(diǎn)，這里按時(shí)間抽選算法進(jìn)行分析。由于32足4，所以32點(diǎn)FFT-4FFT-2蝶32點(diǎn)DIT-FFT8046個(gè)，極大地降低了運(yùn)算復(fù)32點(diǎn)DIT-FFT8046個(gè)，極大地降低了運(yùn)算復(fù)雜度。在一維FFT計(jì)算效率提高的基礎(chǔ)上對(duì)二維FFT采用最常用的行列算法[3]，綜合各項(xiàng)指標(biāo)本系統(tǒng)采用基-2DIT行列算法。1.2本系統(tǒng)是針對(duì)32×32點(diǎn)16bit的二維圖像進(jìn)行快速傅里葉變換（FFT），設(shè)0.5ms之內(nèi)完成，所以采用定點(diǎn)運(yùn)算更符合系統(tǒng)對(duì)時(shí)間的要求。若{x(n)}是-NDFT為{X(K)}，由Parseval定理得由式（1）可知變換結(jié)果的均方值是輸入序列均方值的N倍?？紤]基-2算法的第m級(jí)蝶形運(yùn)算，用Xm(i)Xm(j)表示原來的復(fù)數(shù)則新的一對(duì)復(fù)數(shù)Xm+1(i)、Xm+1(j)=Xm(i)-為旋轉(zhuǎn)因子。首先，考慮復(fù)數(shù)的均方程根值。由（2）式可得T2的平方根)≈4倍。在每一次運(yùn)算完成之后，須s以滿足要求。21FFT運(yùn)算處理單元分為三部分：存儲(chǔ)單元（兩個(gè)1FFT運(yùn)算處理單元分為三部分：存儲(chǔ)單元（兩個(gè)2.1本系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收前端D相機(jī)的圖像。為保證D,1預(yù)先存儲(chǔ)在器件的內(nèi)置ROM中。根據(jù)級(jí)數(shù)不同選用不同的因子。2.2632點(diǎn)的FFT16×5=80個(gè)基-23232列，不考慮不需要做乘法的蝶形運(yùn)算，6×80×32×2=3072010MHz的時(shí)鐘，3ms。對(duì)于蝶形運(yùn)算的第一、第二級(jí)都可以由不帶乘法器的蝶形結(jié)構(gòu)來實(shí)4個(gè)時(shí)鐘周期即可完12），2s由下式定義這里bik=0,1,2,…，N-的最終結(jié)果要除以比例因子。式中x(n)為除以比例因子之前的結(jié)果，X'(k)為最終結(jié)果PE1后，經(jīng)過乘法運(yùn)算（MU1）3FPGAXILINX公司的VERIEX系列XCV300-4HQ240置的不占系統(tǒng)資源的塊RAM。系統(tǒng)最大工作頻率可達(dá)200MHz，兼容多種接口VERTEX系列器件的一個(gè)顯著特點(diǎn)是內(nèi)置的延遲鎖相環(huán)DL（Delay-Locked件內(nèi)部的4-LUTs(Look-UpTables)也具有多種功能：可以作為16×1bit的同步RAM，而且一個(gè)塊（Slice）中的兩LUTs可以組合成一個(gè)16×2bit還可作為一個(gè)16bit的移位寄存器使用，該寄存器用來獲取高速或者突發(fā)數(shù)據(jù)非Xs替代觸發(fā)器和基本門電路搭建乘sz面測(cè)試L對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行了倍頻，以提高芯片內(nèi)部的運(yùn)FPGAFFT處理芯片，解決了在軌實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)量圖像處理與航天級(jí)dsp運(yùn)算速度不足之間的矛盾，提高FFT不到400μs即可完成，高于航天級(jí)dsp(Adsp21020)1.5ms的處理速度。對(duì)太陽米粒組織圖像進(jìn)行處理（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)FPGA實(shí)現(xiàn)空間化的FFT處理1誤%序號(hào)數(shù)誤%1-2-3456789FPGAFFT處理芯片，解決了在軌實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)量圖像處理與航天級(jí)dsp運(yùn)算速度不足之間的矛盾，提高FFT不到400μs即可完成，高于航天級(jí)