基于DSP+FPGA的红外目标跟踪系统设计

摘要

本文研究的是关于红外图像处理硬件平台的设计。对于移动目标做跟踪，考验的是图像处理能力，包括硬件的性能和算法的优越性。红外目标跟踪的一个典型特点是数据处理量大，对系统要求速度更快、实时性更好、可靠性更高。
　　通过对红外图像特点的研究，查阅红外目标跟踪系统相关资料，综合考虑系统的体积、面积、数据处理量、数据处理速度以及通信接口这几个方面，本文提出一种具有实用性和实时性的硬件系统架构，即DSP+FPGA的系统融合结构。该系统灵活性强，兼容性好，可以进行多任务处理，是一个可以满足目标跟踪实时性的系统。要有一个稳定的系统，必须确保硬件系统的电源质量、信号质量、电磁辐射量符合一定的标准和规范，并且对不同的应用环境还会考验系统对环境的适应能力，如抗电磁干扰能力、高低温承受能力、干湿度的适应能力等。该系统属于高频系统，高频系统对信号的质量有苛刻要求。本文在提出系统架构后，为系统做了原理图和印制电路板，在高速电路布线布局上做了重点研究。从印制电路板的板层设计、信号完整性、电源完整性、电磁兼容性、电路板的可测性这五个方面打造一个可靠的红外目标跟踪系统。

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第1章 绪论

1.1 课题的背景及意义

1.2 国内外研究与发展现状

1.3 论文主要内容及章节安排

1.4本章小节

第2章 目标跟踪系统的理论基础与整体方案设计

2.1红外图像的形成

2.2红外传感器的工作原理

2.3 系统的需求分析与整体方案设计

2.4本章小节

第3章 红外目标跟踪系统硬件原理图设计

3.1 系统主要硬件芯片选型

3.2 电源设计

3.3 DSP外设电路原理图设计

3.4 FPGA外围电路设计

3.5本章小节

第4章 目标跟踪系统高频PCB设计

4.1目标跟踪系统高频信号完整性分析与设计

4.2目标跟踪系统电源完整性分析与设计

4.3 目标跟踪系统电磁兼容性的分析与设计

4.4 印制电路板的可测试性

4.5本章小结

第5章 红外目标跟踪系统调试

5.1跟踪系统硬基体调试

5.2系统图像采集调试

5.3目标跟踪算法实现

5.4系统的高低温测试

5.5本章小节

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果

致谢