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嵌入式红外图像阵列实时驱动系统设计

张华杰  
【摘要】:红外制导武器是一种具有较强抗干扰能力的制导方式,已经成为空空对抗的主要武器。在其开发中,需要建立半实物测试平台对导弹的性能进行评估来节约开发时间和成本。红外图像阵列驱动系统作为导弹性能评估的核心部分,能够为半实物测试平台提供红外图像,其中如何提高阵列驱动系统的实时性和驱动能力是现阶段研究的热点问题,对我国国防领域有着重要的意义。本文通过对比三种现有方案的优缺点,以提高整体系统实时性和可靠性为指标设计出了一种新型的嵌入式红外图像阵列驱动系统,并完成系统的软硬件的搭建,最后对阵列系统的驱动和整体性能进行了评估。本文主要研究内容如下:首先,分析了三种红外图像阵列驱动的方案,在此基础上,设计出一种以嵌入式为处理核心的实时性强、可靠性高阵列驱动系统,通过分析和研究各单元软硬件性能和机理,在此基础上对系统框架进行搭建,并对系统各单元实时性进行了研究,为嵌入式红外阵列驱动系统的软硬件设计提供了必要的保障和指引。其次,规划了嵌入式阵列驱动系统总体硬件构件,并对各单元硬件进行了分析和设计,建立了由总线传输单元、MPC8315处理单元,FPGA转换单元,阵列单元构成的系统硬件框架,为整个系统的功能实现奠定了基石。然后,对嵌入式阵列驱动系统的软件进行了设计,包括在MPC8315中移植了Linux内核,在此基础上开发了反射内存卡驱动和对外总线驱动来完成各个单元之间的信号通讯,并完成各个单元的应用软件的开发。这部分是系统方案实现的核心。最后,搭建阵列驱动系统和测试平台,对嵌入式阵列驱动系统平台的功能进行验证和分析,并对比现有系统,分析本系统在各性能的提升,重点测试了在实时性和驱动性能上卓越的表现。


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