衛(wèi)星基帶圖像數(shù)據(jù)模擬源的設計與實現(xiàn).pdf

1、衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要由星上發(fā)送系統(tǒng)和地面接收系統(tǒng)組成，由于星上發(fā)送系統(tǒng)的星上處理器設備容易受損且價格昂貴，為避免在衛(wèi)星數(shù)傳系統(tǒng)測試時對星上處理器進行頻繁操作而造成損壞，需要設計一種星上有效載荷數(shù)據(jù)模擬源來替代星上有效載荷。隨著遙感衛(wèi)星的快速發(fā)展，遙感器數(shù)目和種類的增多，空間分辨率和時間分辨率的提高，所獲得原始影像數(shù)據(jù)量越來越大，衛(wèi)星圖像進行高質量可控比的圖像壓縮以滿足信道傳輸?shù)娜萘浚瑥亩哟罅说孛娼邮障到y(tǒng)的基帶處理設備的研制工作。為了對

2、地面基帶處理設備進行系統(tǒng)驗證和閉環(huán)測試，并且適應復雜多變的測試過程中對多種格式數(shù)據(jù)源的需求，設計和實現(xiàn)靈活產生所需格式的衛(wèi)星基帶數(shù)據(jù)模擬源對于地面接收系統(tǒng)的測試有著重要的意義。
　　在對國內外衛(wèi)星模擬源及數(shù)據(jù)傳輸技術發(fā)展現(xiàn)狀分析的基礎上，本文設計了一種新型的CCSDS-AOS標準的衛(wèi)星基帶圖像數(shù)據(jù)模擬源，在Visual Studio2010平臺上采用純軟件方式進行實現(xiàn)，相比硬件方式實現(xiàn)，其人機交互界面參數(shù)配置靈活，系統(tǒng)運行穩(wěn)定且實

3、現(xiàn)成本低。該模擬源的圖像壓縮編碼和基帶同步與信道編碼方式可選，其中圖像壓縮編碼可實現(xiàn)壓縮率可設的JPEG2000標準的圖像壓縮，基帶同步與信道編碼中的RS編碼支持多種編碼類型，加擾的初相和生成多項式可設，能夠靈活地模擬產生地面基帶數(shù)據(jù)處理設備所需格式的基帶圖像數(shù)據(jù)。
　　本文首先對衛(wèi)星基帶傳輸時采用的 AOS幀格式進行了分析，研究了JPEG2000圖像壓縮標準和衛(wèi)星基帶同步與信道編碼中的CRC校驗、RS編碼、交織和加擾四種糾錯編碼

4、。然后給出了衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)模擬源的系統(tǒng)設計與軟件設計流程，在分析Kakadu編解碼庫的基礎上實現(xiàn)了壓縮率可控的JPEG2000圖像壓縮編碼，并實現(xiàn)了功能適應性軟件級優(yōu)化；對基帶同步與信道編碼進行了詳細的設計與實現(xiàn)，并給出了基帶同步與信道編碼中 CRC校驗、RS編碼、交織和加擾的C++實現(xiàn)算法。最后對實現(xiàn)的衛(wèi)星圖像模擬源系統(tǒng)軟件進行測試驗證，主要對關鍵模塊的功能分別進行了測試驗證，并對系統(tǒng)總體功能和性能進行了測試。測試結果表明該模擬源可靈活