基于DSP的天文导航数据处理平台

根据天文导航系统数据量大、实时性要求高、数据接口多的特点,设计了由2片定点型DSP TMS320C6416和2片浮点型DSP TMS320C6711组成并行的MIMD系统用作天文导航数据处理平台,其中TMS320C6416完成通讯、随动控制解算、灰度图像处理和指令处理,TMS320C6711完成星历计算、天文解算和星点亚像素提取。该平台具有体积小、功耗低、重量轻等特点,能有效提高天文导航系统图像处理能力、系统实时性和数据输出率,具有功能强大、运算能力强、实时性好的特点。     

利用DSP底层结构提高MPEG-4编码的实时性

由于利用TMS320C6000系列的DSP底层结构可以提高图像压缩的实时性,本文在TMS320C6416平台上针对DSP底层结构对MPEG-4视频编码进行了优化,包括对8个运算单元能并行执行的特性进行汇编。针对DSP芯片两级高速缓存的工作特点,对编码器中代码和数据所占用的内存空间进行优化。利用EDMA级联特性在内存开辟双缓冲区,同时完成视频数据编码和传输的工作,从而有效地改善编码效率。实验结果表明：该编码器可以对512 pixel×512 pixel大小的灰度图像,以30 frame/s帧频进行压缩,实现了对视频图像的实时编码。     

利用DSP底层结构提高MPEG-4编码的实时性

由于利用TMS320C6000系列的DSP底层结构可以提高图像压缩的实时性,本文在TMS320C6416平台上针对DSP底层结构对MPEG-4视频编码进行了优化,包括对8个运算单元能并行执行的特性进行汇编。针对DSP芯片两级高速缓存的工作特点,对编码器中代码和数据所占用的内存空间进行优化。利用EDMA级联特性在内存开辟双缓冲区,同时完成视频数据编码和传输的工作,从而有效地改善编码效率。实验结果表明:该编码器可以对512 pixel×512 pixel大小的灰度图像,以30 frame/s帧频进行压缩,实现了对视频图像的实时编码。     

基于数字射线成像的运动降质图像的恢复

当利用X射线数字成像技术对在流水线上运动的工件进行检测时,图像采集系统与工件在曝光时间内发生相对运动,造成了采集到的图像运动模糊降质。通过对运动降质产生机理的理论分析,建立了图像降质的离散退化模型。提出了利用运动模糊降质点扩展函数频域特性加上投影均值最大法来测量模糊运动方向的方法。旋转运动模糊图像的幅度谱图像,利用整列投影值最小法提取运动模糊降质点扩展函数长度。利用维纳滤波法对模糊降质图像进行了恢复,取得了较好的效果。     

多核DSP高速实时信号处理系统设计

介绍了基于TI公司多核定点DSP(TMS320C6474)的高速实时数字信号处理系统。系统利用FPGA作为控制单元和转接芯片,通过SRIO接口作为DSP芯片的数据输入输出接口,具有信号处理能力超高、输入输出接口简洁、以及存储能力较大的优点。在软件实现中,利用了乒乓数据吞吐,静态内存分配技术和三核软件同步机制,通过优化算法,高效地实现了三核DSP实时信号处理,计算效率达到了设计要求。在项目图像信号实时处理中得到了成功应用,取得了良好的效果。     

基于图像复原的高光谱图像前向像移补偿

为了提高高光谱图像空间维的图像分辨力,针对航空遥感器成像时由前向像移造成的图像模糊提出了像移补偿方法。分析了航空遥感器前向像移造成图像模糊的退化机制,对运动模糊图像进行了预处理;估计了点扩散函数和噪声功率,使用改进的维纳滤波算法对图像进行复原并以绝对平均误差、峰值信噪比作为评价标准进行了实验。在估计出模糊图像点扩散函数和噪声功率的情况下得到的结果显示:与传统的维纳滤波复原算法相比,改进的维纳滤波复原算法的图像绝对平均误差降低了9.31%,峰值信噪比提高了13.98%,表明提出的算法能够有效改善高光谱图像的像质。     

基于DM642 DSP技术视频图像采集与传输系统设计

视频图像的采集与传输技术一直是信号处理领域研究的热点与难点问题,文章主要以系统的硬件设计和软件设计来对系统进行详细论述,在硬件设计中,通过分析视频图像采集所需要的主要性能指标,确定了系统采用TMS320DM642 DSP芯片,并确定系统的总体设计方法,同时完成了DSP最小系统设计,电源设计以及图像传输模块设计等;在软件设计中,通过对DSP实际控制,从而实现了系统的视频编码余打包等功能,并完成了视频传输的驱动程序设计,最后通过对TMS320DM642 DSP的实时控制,实现视频图像传输与采集功能。     

波前编码双共轭梯度平方稳定解码算法及其 TMS320DM642平台的实现

波前编码是一种新型的光学-数字混合二步成像系统,采用三次光学编码相位板可以得到系统的非对称点扩散函数和相当景深内模糊程度一致的中间图像.本文利用空间域光学成像模型,结合反镜像边界束缚条件以及矩阵的直积分解,提出一种基于双共轭梯度平方稳定算法(Bi-CGSTAB)的图像复原算法实现波前编码系统的数字解码.该算法具有计算量小、计算速度快,几乎没有边界效应等优点.在此基础上结合TMS320DM642平台并行计算的特点,将新的算法重新优化并移植到TMS320DM642平台上.整个平台由图像采集模块、图象显示模块以及外部存储器等模块组成.通过专门设计的光学系统,分别对物距为1m、5m和10m处的物体以及人像进行成像.对中间模糊像的恢复实验结果表明,新的算法在TMS320DM642平台上图像复原速度快,效果好,为波前编码系统的真正便携和实用提供了可能.     

波前编码双共轭梯度平方稳定解码算法及其TMS320DM642平台的实现

波前编码是一种新型的光学-数字混合二步成像系统,采用三次光学编码相位板可以得到系统的非对称点扩散函数和相当景深内模糊程度一致的中间图像.本文利用空间域光学成像模型,结合反镜像边界束缚条件以及矩阵的直积分解,提出一种基于双共轭梯度平方稳定算法(Bi-CGSTAB)的图像复原算法实现波前编码系统的数字解码.该算法具有计算量小、计算速度快,几乎没有边界效应等优点.在此基础上结合TMS320DM642平台并行计算的特点,将新的算法重新优化并移植到TMS320DM642平台上.整个平台由图像采集模块、图象显示模块以及外部存储器等模块组成.通过专门设计的光学系统,分别对物距为1m、5m和10m处的物体以及人像进行成像.对中间模糊像的恢复实验结果表明,新的算法在TMS320DM642平台上图像复原速度快,效果好,为波前编码系统的真正便携和实用提供了可能.     

基于Z变换的局部匀速运动模糊图像恢复算法

针对背景不变的局部匀速运动模糊图像复原问题,提出一种基于Z变换的恢复算法.在前景和背景色差较大的假设前提下,基于背景差方法将前景从图像中分离出来;利用旋转矩阵将前景在像平面内任意方向的运动转换成X轴方向的运动;进而把复杂的局部模糊恢复问题简化为前景模糊恢复及前景和背景融合两个子问题来解决,使求解过程得到最大程度简化;在严格的数学推导基础上建立基于Z变换的退化及恢复模型,将模型中的差分方程转化为简单的代数方程求解;仿真结果表明,提出的算法能正确、有效并且快速地恢复由于局部匀速运动所造成的图像退化;算法对模糊宽度的变化不敏感,较维纳滤波恢复算法有一定的稳健性、优越性.     

视频车辆监控系统图像滤波算法的研究

视频车辆监控系统中图像噪声对背景学习、车辆识别等具有很大影响,已有滤波算法又难以满足系统对滤波效果和速度的综合要求。通过对比不滤波、采用中值滤波或均值滤波时的车辆识别效果和速度,选用均值滤波作为进一步的研究对象。在适当减少计算量的基础上,通过改进数据访问方法和计算方法进一步提高了算法速度,并用Visual C++ 6.0实现了该算法。实验表明,新算法的速度比盒滤波提高了55 %。     

改进的变步长自适应最小均方算法及其数字信号处理

针对紫外光通信中传统自适应最小均方(LMS)算法存在的不足,提出了一种新的变步长LMS(VSS-LMS)算法,利用MATLAB仿真验证了该算法的可行性,以TMS320VC5509为核心设计了数字信号处理(DSP)最小化硬件系统和VSS-LMS算法的软件流程,在硬件上实现了传统LMS算法和新的VSS-LMS算法的自适应滤波,并进行了对比分析,结果表明所提出的VSS-LMS算法具有较快的收敛速度和较小的稳态误差,这对紫外光通信接收系统的设计和优化具有一定的参考意义。     

基于DSP的全数字低场MRI信号接收算法研究

针对低场磁共振成像（MRI）系统,提出一种实用的基于通用浮点DSP的全数字高精度、高效率信号接收算法. 对经前端调理的回波信号直接采样数字化,在通用浮点DSP上进行数字正交解调, 采用高效的积分梳状滤波器(CIC)、半带滤波器(HB)、FIR滤波器等进行多级滤波抽取,极大的减少了运算量,提高了运算效率,最后得到用于成像的原始数据. 整个数字信号处理过程全部采用单精度浮点数据格式,用软件实现,提高了运算精度,增加了信号检测系统的灵活性. 最后通过CCS2.2软件仿真,验证了本算法的实时性和实用性.     

Modal control of beam flexural vibration

An active control system was developed to control the flexural vibrations of a beam with a modal filtering with only one secondary actuator. Segmented piezoelectric actuators and sensors were used for driving and sensing the bending beam vibrations. The primary actuator was fed by a broadband random disturbance signal in order to excite the first five modes of the structure. However, only the second to fifth modes were controlled. The control algorithm was implemented on a DSP board and the input and output signals were filtered using high order low pass filters. These filters, implemented on the DSP board avoid the degrading effect on the control performances of the higher order modes and which are not controlled. The modal filtering was achieved by computing. To this end, it is based on a previous identification procedure. This latter models, in one step, the dynamics of the structure and also the transfer function of the electronic circuits of the controller. The identified filtered modes were then used to compute the gain matrix using a LQR technique (linear quadratic regulator). Simulations of the active control were carried out and practical implementation of the control algorithms was performed. Experimental and simulation results were then compared and discussed.     

DSP图像处理的程序优化

非线性滤波是一种有效的噪声抑制技术,已得到了广泛的应用。本文针对中值滤波算法排序量多、速度慢的缺点,采用基于TMS320C6000系列DSP的C程序优化方法对中值滤波代码进行优化。与优化前的代码相比,优化后的代码的运行时间减短,代码的执行性能提高,可以满足实时图像处理的要求。     

FILTERING CHARACTERISTICS OF DOUBLY SINUSOIDAL PERIODIC MEDIA

Dispersion and filtering characteristics of doubly sinusoidal periodic (DSP) medium is investigated. Based on its feature different from singly sinusoidal periodic medium, a novel dual-band filter model is realized and measured. The results show that even a single unit cell of DSP medium can provide rather good filtering performance. And the filter is of perfect compatibility with regular waveguide and substrate integrated waveguide technology. *Supported in part by 60171014 and 50577029 NSFC, P. R. China.     

Time-domain programmable digital multi-beamforming system

I.lntroductionltiswellknownthatthebeamformingisakeylinkinthesignalprocessingsystemofsonar,radar,exPlorationofundergroundresouxces,monitoringofseismicwaveandsoonref.[1-4].owingtotheofthelimitedspace,thispapermainlydiscussesthebeamforminginvolvedinsonarsystem.Regardlessofthepassiveoractivesonar,analogordigitalsonar,theremustbeabeamformingsystem,thepurposeistoacquirethehigherspatialgain,andinthemeantime,toobtaintheresolutionwithhigherprecisionforthesystem.So,thebeamformingsystemisa8igIilficanfact…     

基于DSP的高功率TEACO_2激光器控制系统的高精度数据采集

针对基于DSP的高功率TEA CO2激光器控制系统直接利用DSP F2812内置A/D转换器(ADC)进行模拟量采样时存在转换误差较大,且模拟量易受电磁干扰等问题,从硬件和软件两个角度提出了校正DSP2812内置ADC的方法。硬件上采用硬件模拟滤波和隔离等手段对输入的模拟量进行处理;软件校正则通过将两路给定的参考电压值送入DSPF2812内置A/D转换器的两个转换通道,计算出ADC的偏置误差和增益误差,以此误差对其它通道A/D转换器进行校正。最后,实验分析了参考电压和A/D采样时钟频率对A/D转换精度的影响。结果表明,提出的方法能有效地提高A/D转换器的精度,A/D转换误差达到±3 LSB,特别是在对腔压值精度要求很高的0～12 000 Pa区段,A/D转换精度达±1 LSB,可以保证TEA CO2激光器的可靠运行。     

模糊理论改进算法的CT图像弱边缘检测

为改进传统工业CT图像弱边缘检测效果及速度不佳问题,研究了基于分步式模糊推理法与改进解模糊算法的CT图像弱边缘检测方法。选取了相关度、一致性测度、梯度作为模糊化特征,推理过程中相对于整体推理法,采用了Mandani推理法依据简化的推理规则表进行分步模糊推理,在解模糊过程中依据隶属度函数图像提出改进解模糊方法。通过实验验证得出分步推理法对CT图像弱边缘的检测效果更好。在保证解模糊精度的前提下,采用重心法改进的解模糊法,相对传统方法计算速度有了很大提高。     

高速光学头罩气动光学效应研究进展

伴随着飞行器飞行速度的不断增加，高速光学头罩技术具有极大的应用潜力和前景.只是，高速光学头罩在大气层中飞行，受到气动光学效应的影响，成像目标会出现畸变、抖动、模糊和能量衰减，影响成像精度.通过对数十年来高速光学头罩流体力学和气动光学效应的总结和梳理，初步构建了高速光学头罩气动光学效应相似准则模型.归纳了气动光学效应抑制的主要技术路线以及目前已经开展的一些工作.最后总结和讨论了高速光学头罩气动光学效应关键技术难点及未来的发展趋势，可为今后的气动光学效应研究提供一些参考和帮助.