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电视导引头目标跟踪显示技术研究

作　者: 刘洋
导　师: 刘晓利
学　校: 南京理工大学
专　业: 导航、制导与控制
关键词: 电视导引头 目标跟踪显示系统 FPGA 视频图像采集 字符叠加
分类号: TJ765.331
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 75次
引　用: 1次
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内容摘要


本文为低成本电视导引头设计了一套以FPGA芯片EP2C8为核心的目标跟踪显示系统。该系统的硬件电路包含FPGA、时钟电路、复位电路和电源电路构成的最小系统电路,视频编解码芯片构成的视频采集与显示电路,VCM板的复位电路,DSP工作模式选择电路,以及与VCM板的I/O口接插电路。完整的目标跟踪显示系统由FPGA、CCD摄像头、视频解码芯片SAA7113、视频编码芯片SAA7121和显示器组成。CCD摄像头负责采集模拟视频信号,解码器SAA7113将CCD摄像头采集到的视频信号数字化并输出给FPGA, FPGA采集数字视频信号并对其完成字符叠加等处理工作,编码器SAA7121将处理过的数字视频信号转换为模拟信号后传送给显示器显示。显示系统的核心FPGA主要完成视频图像采集、串口数据接收、目标位置信息字符叠加和视频显示等工作,减轻了VCM图像处理机中DSP芯片的计算负担,提高了系统的实时性。最后,对显示系统进行了调试。调试结果表明：系统的设计正确合理,在较好地满足设计需求的同时优化了系统的整体结构,可以推广应用于图像导引头工程设计。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
1 绪论  7-10
  1.1 课题背景及意义  7
  1.2 跟踪显示技术发展现状及趋势  7-8
  1.3 论文主要工作  8
  1.4 论文组织安排  8-10
2 相关技术分析  10-21
  2.1 黑白全电视信号  10-14
    2.1.1 电视扫描原理  10-12
    2.1.2 图像信号  12
    2.1.3 消隐信号和同步信号  12-13
    2.1.4 黑白全电视信号  13-14
  2.2 数字视频信号  14-17
    2.2.1 视频信号数字化方法  14-15
    2.2.2 IUT-R BT.656标准概述  15-17
  2.3 EDA技术的应用  17-20
    2.3.1 EDA技术简介  17
    2.3.2 Verilog HDL语言  17-18
    2.3.3 FPGA简介  18-19
    2.3.4 EDA工具软件Quartus Ⅱ  19-20
  2.4 本章小结  20-21
3 跟踪显示系统硬件平台分析与设计  21-39
  3.1 VCM板硬件资源  21-22
  3.2 FPGA底板最小系统的设计  22-29
    3.2.1 FPGA芯片选型与性能概述  23
    3.2.2 系统工作电源设计  23-25
    3.2.3 PLL电源设计  25
    3.2.4 时钟电路设计  25-26
    3.2.5 复位电路设计  26
    3.2.6 下载配置电路设计  26-29
  3.3 串口电路设计  29-30
  3.4 视频解码电路设计  30-33
  3.5 视频编码电路设计  33-34
  3.6 存储电路设计  34-35
  3.7 VCM接口电路设计  35-37
  3.8 本章小结  37-39
4 视频采集与显示系统软件设计  39-62
  4.1 去抖动电路的设计  39-40
  4.2 通信模块的设计  40-44
    4.2.1 UART协议  40-41
    4.2.2 波特率发生器模块  41-42
    4.2.3 UART发送模块  42-43
    4.2.4 UART接收模块  43-44
  4.3 I~2C总线控制模块的设计  44-50
    4.3.1 I~2C总线协议  44-45
    4.3.2 SAA7113和SAA7121的寄存器配置  45-47
    4.3.3 FPGA实现I~2C配置模块  47-50
  4.4 视频信号采集模块的设计  50-53
  4.5 字符叠加模块的设计  53-61
    4.5.1 字符叠加内容及要求  53-54
    4.5.2 字符的建模  54-56
    4.5.3 FPGA实现的字符叠加模块  56-61
  4.6 本章小结  61-62
5 系统调试  62-65
  5.1 模块调试  62-64
  5.2 系统联调  64
  5.3 本章小结  64-65
6 总结与展望  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-69

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中图分类: > 工业技术 > 武器工业 > 火箭、导弹 > 导弹 > 制导与控制 > 制导 > 自动导引 > 导引头
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