一种嵌入式红外实时信号处理系统

摘要

本发明公开了一种嵌入式红外实时信号处理系统。它主要用于红外探测系统。主要包括：一块嵌入式信号处理板卡，其中以一块内嵌PowerPC微处理器的FPGA为核心控制器，外接大容量DDR2 SDRAM和嵌入式外围设备。在PowerPC微处理器上构建了基于嵌入式实时操作系统VxWorks的软件平台，通过合理选择红外信号处理算法的软硬件实现，可以实现嵌入式红外实时信号处理。本发明的主要优点在于：采用嵌入式系统的设计方案，使用了FPGA中内嵌PowerPC微处理器的硬件架构和基于嵌入式实时操作系统VxWorks的软件平台，将整个红外信号处理系统集成在一块板卡上，整个系统外部接口丰富，实时性好，体积小便于携带。

主权项

一种嵌入式红外实时信号处理系统，它包括一块内嵌了PowerPC微处理器的FPGA，一块大容量DDR2SDRAM和外部设备接口，其特征在于：所述的FPGA包含一个嵌入式处理器PowerPC硬核，在PowerPC上移植了嵌入式实时操作系统VxWorks；所述的DDR2SDRAM容量256MByte以上，工作频率为333MHz；所述的外部设备接口为用于实时显示红外图像的DVI/VGA接口、用于实时存储红外图像数据的SATA接口、用于和其他外部平台通信的串口和以太网接口、用于存储FPGA配置数据的CF卡接口和FLASH和用于连接鼠标和键盘的USB/PS2接口；红外探测器输出的信号和FPGA之间通过LVDS或者光纤接口连接，DDR2SDRAM和FPGA之间的数据通信通过DDR2SDRAM控制器逻辑实现，FPGA通过外设IP核实现对外部设备的控制，FPGA内的PowerPC微处理器通过片内的PLB总线和外部设备实现数据通信；红外信号实时处理步骤如下：1)红外探测器将采集到的数字信号通过LVDS或者光纤接口发送到FPGA；2)在FPGA内实现红外图像的非均匀性校正、信号预处理、阈值分割和目标提取；3)将提取出的目标数据发送给PowerPC，在基于嵌入式微处理器和VxWorks操作系统的软件平台中完成对目标的自动跟踪；4)将处理完成的红外图像结果按照需求实时显示、存储及传输。