基于LVDS接口的高速图像数据记录器的设计与实现

为实现高速图像数据的实时接收存储和有效转发,本文设计了一种基于NAND型FLASH的高速大容量固态数据记录器。该记录器以LVDS作为数据传输接口来接收两路独立的高速数字图像数据;用外部FIFO作为图像数据缓存以确保数据接收和存储的并行性;通过FPGA来控制整个系统的运行。经实际应用,该系统可成功的完成图像数据的接收、存储和转发功能。     

基于NiosⅡ的图像数据采集转发系统的设计

为实现高速图像数据的实时接收存储和有效转发,设计了一种基于NiosⅡ嵌入式处理器的图像数据采集转发系统.系统采用模块化设计思想,按功能分为3个模块:数据接收模块负责接收LVDS数据;嵌入式处理器NiosⅡ完成整个系统的数据处理和控制;数据转发模块负责PCM数据转发.经实际应用,该系统可成功地完成图像数据的接收、存储和转发功能.     

一种高速大容量图像存储装置的关键技术研究

针对高速图像采集存储要求,设计一种高速大容量存储装置。该装置以FPGA为主控芯片,以FPGA内部集成的高速串行收发器Rocket I/O GTP作为图像数据接收单元,通过FPGA控制MCB硬核操作2片DDR2 SDRAM构成兵乓缓存单元,以32片NAND FLASH组成的阵列为存储单元,采用交叉双平面页编程技术对FLASH进行数据存储。实现了对3个速率为50 MB/s的图像通道数据实时采集存储。通过对FLASH阵列中的图像数据进行回读分析,测试结果无误,验证了系统功能的有效性和可靠性。     

基于Nios II的弹载高速图像存储记录仪

针对传统弹载图像存储记录仪存在硬件电路体积大、系统扩展性差、数据存储速率低等问题,提出了一种基于Nios II的弹载高速图像存储器设计方案。以FPAG片上软核处理器Nios II为控制核心,采用新的双级流水线存储阵列结构实现图像数据的高速存储,通过信号接口阻抗匹配方案有效增强LVDS图像信号接收稳定性。系统能以240Mb/s的速率循环存储图像数据,具有稳定性强和微体积的优点,试验证明系统稳定可靠,能实现弹载高速图像的精准高速存储。     

阵列存储在遥测图像采集系统中的应用

主要研究了阵列存储在遥测图像采集系统中的应用,设计了一种以CPU+FPGA为核心的图像存储转发系统,通过LVDS总线接收数字图像信号,经过阵列存储器缓存编码后,以PCM串行码的形式下传给接收机.阵列存储可以有效缓存图像数据,完成图像数据的缓存和转发功能,实现图像数据的无缝传输.     

大容量弹载数据记录器的设计与实现

提出了一种大容量弹载数据记录器的设计方案,该方案主要完成3路高速图像数据的接收,每个通道的数据带宽为每秒150Mbyte/s,存储容量为128GByte。设计选用Xilinx公司的FPGA作为主控制器,完成对高速数据的接收,缓存和存储。接收单元采用FPGA内部集成的高速串行收发器RocketIO GTP,单个链路的数据接收速率为3.125Gbps;缓存单元采用两片DDR2 SDRAM芯片对接收到的高速数据进行乒乓缓存;存储单元采用32片NAND FLASH构成存储阵列,对缓存后的数据进行存储。同时,该记录器能够对存储的数据进行事后读取并进行分析。     

基于FPGA的高速图像存储系统的设计

针对遥测试验中产生的高帧频、高分辨率的图像数据实时存储等问题,设计了一种高速图像存储系统。该系统以Spartan 6系列FPGA作为核心处理器,采集高速工业相机以base模式输出的像素数据,并对DDR3缓存时序进行优化,最后通过SATA2.0接口存入固态硬盘中。试验完成后,通过千兆以太网接口回读数据至上位机并进行显示。测试结果表明,该系统能够对71 f/s帧频、2048×1088像素的高速图像数据进行长时间可靠存储与显示,该设计有较高的移植性和应用价值。     

卫星地面站高速数据传输终端平台设计

提出了一种具有开放式架构的新型高速数据传输终端平台,它以RapidIO作为各处理板卡的监控指令接口,以两个8×PCIe作为各处理板卡的数据接口。设计了有源交换网络背板实现系统互联;设计了通用处理板卡通过软件重构以实现数据上行调制或数据下行接收功能;下行接收的数据通过块数据传输,传输速率最高达40 Gb/s;通过独立磁盘冗余阵列扩展固态盘阵列实现数据高速记录,数据记录速率不低于500 MB/s;通过万兆以太网接口实现数据高速实时转发,数据转发速率不低于4 Gb/s;上行调制数据实时注入实时调制,数据速率不低于2 Gb/s。该平台硬件可扩展,软件可升级,控制和数据总线解耦合,可通过软件重构实现功能配置和在线更新,具有良好的扩展性和通用性,已在地面终端站高速数据传输系统中得到工程应用。     

图像数据远距离传输及高速实时存储技术

研究了一种可以实现图像数据的远距离传输和高速实时存储的技术。该技术以FPGA为逻辑控制单元,通过LVDS接口电路远距离传输采集到的图像数据;利用交叉双平面页编程技术流水线式写FLASH以提高存储速度。用CY7C68013A控制的USB2.0接口上传FLASH中的数据到计算机,最后用上位机软件分析数据。结果表明,该系统稳定可靠地远距离传输并高速存储了图像数据。     

基于FPGA的远程图像采集系统设计

本文介绍了一种基于FPGA实现的图像采集系统,通过FPGA控制外部高速成像设备所产生的图像数据、参数信息和状态控制信号的同步采集,并实现数据格式的转换、图像数据的组帧、存储及转发功能。     

基于FPGA的高速图像传输系统设计

提出一种多相机的高速图像传输方法,以克服目前采用LVDS方式进行长距离图像传输技术存在的所需线缆数量大、同时需要进行数据中继、系统的复杂度高的缺陷。系统采用FPGA为主控制器,将接收到的高速相机发出的LVDS格式图像数据转换成TTL信号,并分别输入到指定的存储区中。将相应存储区中的图像数据进行打包处理,送入RocketIO中转换为高速串行数据后,利用光纤进行远距离传输。实验表明,该方法在1.6 Gbps的传输速率下,传输数据量为32 Gbit时,误码数为零,且系统设计简单、性能优良,具有较强的可扩展性。     

冠字号云存储管理系统设计

文中云存储纸币冠字号码追踪系统提供冠字号、钞票流转信息以及图像数据等大数据的存储、快速检索、定时数据清理,建立接大数据分析系统,实时并发接收和存储多种生产设备产生的记录数据,形成大数据存储仓库,根据用户需要对大数据执行高速查询分析任务。采用HDFS云存储文件系统,以云服务的形式提供图像的存储、冠字号等数据的高速并行存储,以及所有数据的定时清理、检索服务,实现对海量数据高性能、高可靠性支持和较强的在线扩容能力。     

基于FPGA的多通道图像采集存储系统设计

针对图像信号的基本特征设计了对于四路间歇性数据并行存储方案,整个图像采集存储系统分为控制模块和存储模块两个部分：控制模块主要是采用FPGA对图像数据进行并行接收、数据编码、控制存储、全程工作控制;存储模块采用FLASH芯片实现数据的存储。分析完成了该系统的硬件电路设计和FPGA程序设计,为多路图像信号的实时存储以事后分析提供了一种解决方案。     

基于FPGA的高速图像数据采集存储系统设计

设计了一种针对具有高码流、数据量庞大特点的图像数据进行采集、存储以及长线回读的测试系统,接收的图像数据码流为30.72 Mbyte/s,测试系统在控制信号的作用下将大容量图像数据存储于三星公司的4 Gbyte K9WBG08U1M的Flash芯片中。图像数据存储完毕后,通过LVDS总线方式,将存储装置中的图像数据回读至控制计算机进行存盘、解码,以验证该系统的图像数据采集、存储功能。     

基于USB3.0的LVDS高速图像记录系统的设计

针对USB2.0在图像数据传输中的局限性,提出了基于USB3.0实现LVDS高速图像数据存储系统的设计方法。设计以FPGA为逻辑控制中心,采用乒乓机制的双片DDR2 SDRAM对高速LVDS图像进行数据缓存、同时以交叉双平面编程方式对图像数据进行存储,最后通过USB3.0接口实现了系统与PC机之间的高速数据通信。实验结果表明,系统能够对LVDS图像以30MByte/s进行高速的存储,存储速率较常规编程方式提高了一倍;系统利用USB3.0接口快速地将Flash存储器中的图像数据上传到PC机中;同时具有输入/输出接口简单、体积小、稳定可靠等优点。     

大面阵CCD相机在靶场测量经纬仪中的应用设计

在光电经纬仪改造过程中,提出了一种以大面阵PanteraTF1M60相机作为光电经纬仪数据录取器件,以工控机为数据存储处理平台的数字化数据采集记录系统。通过对相机应用的研究和图像数据存储模式的设计,本系统工作在外触发同步模式下,采用图像数据的双缓冲区模式及优化的虚拟一起界面设计。结果表明本系统实现了数据图像高速无压缩存储,系统具有外触发同步精度高、存储数据准确、图像实时监视,满足光电经纬仪技术指标要求。     

高速PCM、图像数据存储器

为了准确接收和存储某遥测系统的PCM、图像数据,设计了基于FPGA的高速PCM、图像数据采集存储器。存储器以FPGA为控制核心,并利用三星FLASH芯片K9WBG08U1M的交叉双平面页编程技术提高数据写入速度;为了实现存储器的多次上电存储并保证上一次上电存储的数据不被覆盖,我们在FPGA控制FLASH实现边擦边写的基础上开发了断电续存技术。设计的存储器具有数据写入速度快、可多次上电存储和抗干扰能力强等特点。     

基于PCI-e接口的红外图像实时显示与存储系统设计与实现

为实现红外预警系统中高速图像的实时显示和存储功能,以Xilinx公司的Virtex 5系列FPGA 芯片为核心处理器设计高速红外图像实时显示与存储系统,系统首先通过光纤端口接收高速图像数据,将数据复制后分两路通过PCI-e接口分别发送至控制计算机以进行显示和存储。设计过程中光通信模块与PCI-e通信模块通过FPGA内核实现,不需要额外采用相关控制芯片,从而减少了系统功耗,增强了系统集成性。实验结果表明,通过PCI-e接口实现处理系统与计算机间通信较传统的PCI接口能大幅提高通信速率,采用x1模式时,实际通信速率可达784 MByte／s,满足红外预警系统实时性方面的要求。     

KSA高速卫星基带数据实时处理架构设计与实现

地面终端站KSA（Ka-band Single Access）高速卫星数据传输接收系统基带数据的处理既要实现基带数据记录存储、实时转发和事后按可控制的帧频转发等业务,又要满足返向高速基带输出的处理时延不大于40 ms实时性需求。针对基带数据的处理业务多样性和实时性之间的矛盾,提出了一种基于CPCI（Compact Peripheral Component Interconnect）结构且满足基带数据的处理应用业务多样性和高实时性的处理架构,实现了一种高速卫星信号基带数据实时处理平台。经搭建测试平台并拷机500 h,该架构下的处理平台能够稳定地实时处理600 Mb/s卫星基带数据的所有业务类型,并在地面终端站KSA卫星信号数据传输系统中得到了工程实践验证。     

阵列探测器在成像光谱偏振探测技术中的应用

为了在成像光谱偏振仪中应用近红外焦平面阵列探测器,得到高质量图像信息,结合新型弹光调制型成像光谱偏振探测技术(PEM-ISP),提出了一种基于近红外焦平面阵列探测器的成像光谱偏振探测技术。系统采用FPA-640512 InGaAs焦平面阵列探测器作为光学探测接收元件,采用高速现场可编程门阵列(FPGA)作为信号处理单元,做到对光学信号的快速采集与并行处理,满足高速、实时的信号传输与处理技术等要求。将经高速A/D采集得到的数据存储到FPGA外扩的静态随机存储器中,以保证数据的完整性。数据最终通过通用串行总线传至上位机,上位机通过LabVIEW实现图像还原。结果表明,该系统可以应用于PEM-ISP中,实现对测量信号的精确探测与采集,并得到完整的图像信息。