基于双ADSP-TS201的波前信号处理试验平台设计

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1、分类号密级UDC编号中国科学院研究生院硕士学位论文基于双ADSP-TS201的波前信号处理试验平台设计闫光辉指导老师王春鸿研究员申请学位级别硕士学科专业名称信号与信息处理论文提交日期论文答辩日期培养单位中国科学院光电技术研究所学位授予单位中国科学院研究生院答辩委员会主席本人申明本人郑重申明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式

2、标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期:关于学位论文使用授权的声明本人完全了解中国科学院光电技术研究所有关保留、使用学位论文的规定，同意中国科学院光电技术研究所保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权中国科学院光电技术研究所可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。（保密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：导师签名：日期：摘要波前处理机是自适应光学系统中

3、实时信号处理和运算的核心。随着自适应光学系统的发展，波前传感器采样频率越来越高，子孔径数冃越来越多，这就要求波前处理机必须具有更强的数据处理能力以保证系统的实吋性。因此，研制综合性能更强的波前处理机，对自适应光学系统的发展具有重要意义。本文首先对自适应光学系统的工作原理进行了介绍，分析了波前处理机的任务，结合国内外波前处理机的发展现状，总结了波前处理机的发展方向。然后研究了波前处理算法，分析了波前处理算法的计算量和运算延吋，并结合CCD图像的输出特性完成了算法的流水线设计。之后，深入分析和比较TA

4、DI公司的TigerSHARC系列处理器和TI公司的TMS320C6x系列处理器的性能，鉴于ADSP-TS201在单片性能和级联方面的强大优势，选择ADI公司TigerSHARC系列的ADSP-TS201作为研究对彖，研究其在自适应光学系统波前处理中的性能。论文首先釆用VisualDSP++硬件仿真器对基于ADSP-TS201的波前处理机实验平台进行了的仿真和分析。最后根据波前处理任务的要求和ADSP-TS201的结构特点，采用FPGA+ADSP-TS201的结构方式设计了以两片ADSP-TS20

5、1为核心的波前处理机实验平台。关键词:自适应光学波前处理机ADSP-TS201作者签名:ABSTRACTInadaptiveopticssystcm(AOS),wavefrontprocessoristhecoreelement.WiththedevelopmentofAOS,higherframerateandmoresubaperturesofthewavefrontsensorarenecessary,whichrequiresthewavefrontprocessorhasmorepowe

6、rfuldataprocessingtoensurethereal-timeofthesystem.MeanwhileAOSneedhigherrequestinstability,flexibilityandintegration・Therefore,thecomprehensiveperformanceofwavefrontprocessorisagreatsignificancetoAOS.Thetheoryandcompositionofadaptiveopticssystemareint

7、roducedfirstly.Thewave-frontprocessingalgorithmandthecharacteristicsofparallelprocessingareanalyzed・ThroughcomparingtheTigerSHARCDSPofADIandtheTMS320C6xDSPofTI,theADSP-TS201isusedindesign.BasedonFPGAandADSP-TS201,theexperimentalplatformisestablished.T

8、heexperimentisperformedin61-elementAOSandthedelayofthewavefbntprocessingisanalyzed.TheresultshowsthattheADSP-TS201wavefrontprocessorhasbetterperformanceandismoresuitableforwave-frontprocessing.Theworkofthispaperprovidesimportantreferenceforfut