基于BAP-128的SIMD阵列机系统开发及暗点目标检测算法研究-通信与电子系统专业论文.docxVIP

塑望奎兰堡主堂笪兰苎—————————————————一摘要 塑望奎兰堡主堂笪兰苎—————————————————一 摘要 f、基于BAP一128的；!坚殳睦型丝堡垫系统是由浙江大学信息与通信工程研究所研制开发 的这用于实时图象处理等应用的专用并行机，该系统的研究开发属于国家863高科技项目 和国家教委高科技项目，现已圆满完成，并顺利通过验收。本文总结了作者在硕士学习阶 段围绕该系统开发所做的工作，主要包括阵列处理机系统硬件的设计和适于阵列机实时实 现的暗点目标检测算法研究两个方面。J)一／ 旦△￡：128是浙江大学信息与通信工程研究所自行设计开发的大规模SIMD处理器阵列 芯片，基于BAP．128的SIMD阵列处理机系统由宿主机、阵列控制器、处理器阵列、图象 数据I／O转角阵列和图象预处理五大模块构成。作者进行了耋垒望量堕型、些Q挂氩睦乏虬以 理的核心模块，以SIMD方式并行工作。设计实现的 处理器阵列规模为16x64，由8片BAP-128构成，实现了对256x256、帧频100HZ的红外 图象序列的实时多目标检测和跟踪处理。，其中创造性地为处理器阵列设计了大容量外部存 储器作为全局存储器，有效解决了用小处理器阵列处理大图象所面临的处理器阵列内部分 布式存储器容量不足的问题，大大提高了系统的性能价格比0—／ 图象数据I／O转角模块是数字图象数据流进出处理器阵列的通道，起转换数据流格式 (又称“转角”)的作用，同时也是处理器阵列的图象I／O缓冲区／数据流转角的功能也由 BAP．128处理器阵列实现，对应于主处理器阵列的规模和实际应用中数字图象的格式，该 模块处理器阵列的规模为8x64，由4片BAP-128构成。，√ ／ 宿主机模块为整个阵列处理机系统的主控模块，负责系统中各模块的协调工作，控制 整机的信号处理流程，承担不适合在处理器阵列上完成的数据处理任务，以及通过RS．232 异步串行接口或RS．485／HDLC同步串行接口与外部通信。整铲模块由TMS320C31 DSP+FPGA实现。 ， 作者提出了一种基于最大值递归滤波的点目标检测算法／算法的核心是通过构造最大 值递归滤波器对目标信噪比很低的输入图象序列进行处理，利用目标运动的时空连续性， 通过能量(象素灰度)积累的方式积累有用信息，提高目标的信噪比∥本文运用数学理论， 结合计算机仿真工具，对算法的性能进行了分析，对相关参数进行了优化。f整个算法流程 与阵列处理机系统结构紧密耦合，已实际应用到系统中，检测性能完全满足项目的技术指 标要求。k ～II-． 塑垩奎兰堡主!!堡丝墨————————————————一ABSTRACT 塑垩奎兰堡主!!堡丝墨————————————————一 ABSTRACT The SIMD array processor based on BAP-128，developed by Institute of Information and Communication Engineenng of Zhejiang University,is a dedicated parallel processing system suitable for real．time image processing，such as real—time point-target detection and video processing．The work was sponsored by National 863 High-tech Projoct．This paper summarizes the author’s RD work involved in the development of the array processor,including design of system hardware and study on real-time dim point-target detection algorithm． The array processor consists of five modules：Processor Array,Image I／0 Comer-turning Module，Host，Array Controller,and Image Preprocessing Module．Design of the first three modules is presented in this paper． The processor array,works in SIMD manner,is the kernel parallel processing module of the system．The size of processor