一种红外成像导引头通用信息处理平台

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红外光谱成像目标识别技术综述

红外光谱成像目标识别技术综述作者：孟庆华来源：《科技创新导报》 2015年第21期孟庆华（中科院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春 130031）摘要：概述了目标识别技术研究现状，分析了光谱识别技术的特点。

通过对目标燃料和表面涂覆材料的光谱测量揭示其物质成分，从而对目标进行有效识别。

红外光谱成像为精确目标识别提供了一种新的复合识别手段。

关键词：红外成像光谱识别光谱成像中图分类号：o434文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2015)07(c)-0081-01①作者简介：孟庆华(1963—)，男，吉林长春人，工学硕士，研究员，主要从事光谱仪器和光电经纬仪设计和研究。

目标识别技术主要用于对目标的搜索、识别和跟踪，目标识别技术有着非常重要的作用，也成为各国发展的重点。

目前广泛使用的手段和技术有：可见光电视识别、红外点源识别、红外成像识别、毫米波识别和复合识别等。

目前研究的重点都在试图改善目标识别的抗干扰能力，同时寻求新的方法和技术。

随着红外探测器技术的快速发展，红外成像由于具有高灵敏度、高帧频、抗干扰性好、可全天时工作等特点，在目标识别中已得到广泛应用。

红外光谱目标识别技术是通过红外光谱测量，揭示物质组成成分，利用光谱谱型来区分真假目标，尤其红外光谱成像既可测量红外光谱又可观测红外图像，具有红外成像识别和红外光谱识别的复合识别效果[1-3]。

很多目标由于所使用动力的燃料和表面涂覆材料不同，通过红外光谱测量，确定其燃料和表面涂覆材料的物质组成成分，进行有效目标识别。

红外光谱及成像为识别技术提供了一种新的手段和方法。

1 红外光谱成像目标识别技术红外光谱成像技术是20世纪80年代初，在多光谱扫描技术的基础上发展起来的先进的新一代技术。

它把映射目标辐射属性的光谱特性与映射目标空间和几何关系的图像结合在一起，非常适合人们根据图像进行目标特性探测。

光谱成像测量技术为当代遥感发展的前沿技术，在很多领域得到了广泛和重要的应用，如在地质勘探、大气遥感、真假目标及干扰物的揭示等。

红外成像／毫米波雷达复合导引头信息融合研究

中图分类号：Ｊ６．３Ｔ７５３文献标识码：Ａ
Ｓｕｄｎｄｔｕｉｎｏｎｒｒｄｉａｉｇｔｙｏａａｆｓｏｆｉｆａｅｍｇｎ／ｍｉｉｅｅｖｌｍｔｒｗａｅｌ
ｒｄｒｃｍｂｎｄｓｅｅａａｏｉｅｅｋｒ
红外成像／米波雷达复合导引头信息融合研究毫
章蕾，高志峰，李黎明，耿满足
（西南技术物理研究所，四川成都６０４）１０１
摘
要：析了红外成像／分毫米波复合导引头的技术特点和工作状态，绍一种红外成像传感介
第４０卷第２期
２１００年２月
激光与红外 ‘
ＬＥＲ＆ＩＦＡＳＮＲＡＲＥＤ
Ｖｏ．１４０，．Ｎｏ２
Ｆｂｕｒ，００ｅｒａｙ２１
文章编号：０－７（０００－５－１１０８２１）２１８４０５００
・外技术・红
ｄｅｓｔｅｍｅｈｄｏａｃｌｔｇｔｅａｇｅｂｔｅｎｔｒｅｎＲｉｇｎｅｓｒＳｎｅｔｅｐａｅＭＭＷｄａｎｔｕｅｔｏｆｌｕａｉｈｎｌｅｗｅａｇｔｄＩｍａｉｇｓｎｏ．ｉｃｌｎｈｃｎａｈＲａａｃｎｏｒｓｐｌｅｐｔｈａｇｅｏａｇｔｉｈｓｐｐｒｕｉｇｔｅａｔｕｅｓｐｌｙａｔｕｅｉｄｃｔｒｉｅｍｉｉ，ｅｕｐｙｔｉｎｌｆｔｒｅ，ｎｔｉａｅ，ｓｎｈｉｄｕｐｙｂｉｄｎｉａｏｎｔｓｌａｎｗｈｃｌｔｌｔｈｓｅｍｅｏｓｐｅｅｔｄｔａｃｌｔｈｉｈａｇｅａｄｆｓｈｎｏｍａｉｎｇｔｆｍＲａｄＭＭＷｙｔｍｈｏｇｈｈｔｄｉｒｓｎｅｏｃｕａｅｔｅｐｔｎｌ，ｎｕｅｔｅｉｆｒｔｏｒｌｃｏｏＩｎｓｓｅｔｒｕｈｔｅｌｏｉｍｆｏｔａｇｒｈｏｐｉｌｅｇｔｄｍｅｎｓｕｙｓｏｈｔｅｔｒｒｓｌｃｎｂｅｈｏｇｈｓｗｙｔｍａｗｉｈｅａ，ｔｄｈｗｓｔａｂｔｅｕｔａｅｇｔｔｒｕｈｔｉａ．ａｅＫｅｒｓｄｔｕｉｎ；Ｒｉｇｎ／ｙｗｏｄ：ａａｆｓｏＩｍａｉｇＭＭＷａａｏｉｅｕｄｎｅ；ｐｉｌｓｉｔｎｒｄｒｃｍｂｎｄｇｉａｃｏｔｍａｔｅｍａｉｏ

美国动能拦截弹红外成像导引头的发展分析

第38卷第1期红外与激光工程2009年2月Vol.38No.1Infrared and Laser Engineering Feb.2009美国动能拦截弹红外成像导引头的发展分析范晋祥（中国航天科技集团公司八院八部，上海200233）摘要：概述了美国弹道导弹防御系统的核心要求和红外制导型动能拦截弹在该系统中的重要地位。

介绍了美国正在部署、试验和研制的几种大气层外和大气层内弹道导弹防御动能拦截器的红外成像导引头的作战使命、拦截目标、任务特性、设计方案和发展现状，简要分析了美国正在和即将部署的动能拦截弹难以有效地对付不断发展的弹道导弹威胁的突防对抗措施的弱点，概述了近年来发展的满足多对多拦截需求的多拦截弹头(MKV)的红外成像导引头的发展现状，并介绍了近年来重点探索的旨在提高对小间距物体的区辨能力和对弹道导弹弹头的识别能力的新概念红外成像导引头，包括多波段红外成像导引头和主/被动红外成像导引头。

关键词：弹道导弹防御系统；动能拦截器；导引头；红外成像；激光雷达；焦平面阵列中图分类号：TN21文献标识码：A文章编号：1007-2276(2009)01-0001-06Development analysis of infrared imaging seekers ofkinetic kill vehicles in AmericaFAN Jin蛳xiang(The Eighth System Design Department of the Eighth Research Academy of CASC,Shanghai200233,China)Abstract:The core requirements for America′s Ballistic Missile Defense System(BMDS)and the importance of infrared guided kinetic kill vehicles(KKV)for BMDS were summarized.The fight missions, intercepting targets,task′s characteristics,programme characteristics and current status of several infrared seekers employed by America′s endo蛳atmospheric and exo蛳atmospheric KKV,which were being deployed, tested or developed currently,were introduced.The weaknesses of America′s KKV dealing with threat of ballistic missile ineffectively were analyzed.The current status of the infrared imaging seekers for Multiple Kill Vehicle(MKV),which could counter complex ballistic missile threats,were introduced.Moreover,new concept infrared imaging seekers aiming at improving the abilities of resolving multiple closely spaced objects(CSOs)and discrimination of ballistic missile warhead(including multi蛳bands infrared imaging seeker and dual蛳mode active/passive infrared imaging seekers)were introduced.Key words:Ballistic missile defense system;KKV;Seeker;Infrared imaging;Lidar;Focal plane array收稿日期：2008-07-15；修订日期：2008-09-20作者简介：范晋祥（1966－），男，山西太原人，研究员，硕士，主要研究方向为红外系统与应用技术研究。

精确制导武器的导引头综述

精确制导武器的导引头综述摘要：精确制导武器已经成为衡量一个国家军事现代化程度的重要标志之一。

导引头好比导弹的眼睛，在导弹的制导和控制中起着十分重要的作用。

文中对雷达导引头，红外导引头，电视导引头，激光导引头及多模复合制导进行了综述，阐述了它们各自的特点、组成、原理，并对比了这些导引头的优缺点及应用环境。

最后介绍了导引头的发展状况，预测了导引头今后的发展空间、应用领域等问题。

关键词：导引头自寻的导弹制导中图分类号：tj4 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2011）12（a）-0000-00现代化的高科技武器系统，主要任务是对目标进行精确打击，精确打击这一指标在现代化军事中凸显的越来越重要。

精确制导武器现已成为实现精确打击的主要手段之一，是信息化局部战争中物理杀伤的主要手段，并在战争中发挥了重要作用。

由于导引头良好的跟踪、捕获性能，其技术已成为精确制导武器的核心技术之一。

导引头用来完成对目标的自主搜索、识别和跟踪，并给出制导律所需要的控制信号，在制导过程中，确保制导系统不断地跟踪目标，形成控制信号，送入自动驾驶仪，操纵导弹飞向目标。

导引头广泛应用于导弹的雷达、红外、激光、电视等原理制导中，在地空、空地、空空等战术武器的应用中，均取得了惊人的成绩。

1 导引头的功能与组成1.1 导引头的功能导引头是寻的制导控制回路的测量敏感部件，主要包含三大功能：一是截获并跟踪目标；二是输出实现引导规律所需要的信息：三是消除弹体扰动对位标器在空间指向稳定性的影响。

1.2导引头的组成导引头是一个角度跟踪系统，接收机输出与视线角速度成正比的信号。

导引头通过接收系统接收目标辐射，接收到的信号先经过预处理（滤波整形与放大），再由信号处理装置分析推算，得出导引头的位置偏差量，指令形成装置根据偏差量形成控制指令并传给弹上控制系统，同时，伺服系统根据偏差量控制导引头接收系统朝目标方向进行进给运动。

2 导引头的分类导引头接收目标辐射或者反射的能量，确定导弹与目标的相对位置及运动特性，形成引导指令。

红外成像制导子弹弹道及视景仿真研究_孙鹏

－5
GM = 3. 986 004 418 × 10 14 m3 / s2 ； ω e = 7. 292 115 × 10 rad / s。 STK 中采用的地球参考模型就是美国国防部确定的 WGS—84 模型。虽然和我国地心二号（ DX2 ）坐标系所采用的 IUGG—75 参考椭球模型差异很小，但是在实际应用过程中就会产生一定的偏差。这种偏差会随时间积累，越来越大。所以需要进行修改。 1. 2 STK 简介卫星工具软件 STK（ Satellite Tool Kit ）是航天领由美国分析图形有限公域中先进的系统分析软件，司（ AGI）研制，用于分析复杂的陆地、海洋、航空及 3 维可视化动航天任务。它可以提供逼真的 2 维、态场景以及精确的图表、报告等多种分析结果。支持卫星寿命的全过程，在航天飞行任务的系统分析、设计制造，测试发射以及在轨运行等各个环节中都有广泛的应用，对于军事遥感卫星的战场监测、覆盖分析、打击效果评估等方面同样具有极大的应用潜力。 1. 3 坐标系转换由于选取不同的坐标系，所建立导弹的运动方因此选择合程组的形式和复杂程度也会有所不同，理的坐标系是十分重要的。选取坐标系的原则是：既能正确的描述子弹的运动，又能使描述的运动方程组形式简单清晰明了。这里使用的是以下几种坐标系：发射坐标系、弹体坐标系、弹道坐标系、速度坐标系、地心坐标系、地心惯性坐标系等。
GM = 3. 986 005 × 10 m / s ； ω e = 7. 292 115 × 10 rad / s。而美国国防部确定的参考椭球模型是 WGS—84 ，其地心精度约为 0. 1 m，相关参数如下： R a = 6 378 137 m； f = 1 / 298. 257 225 63 ；

基于红外景像生成器NUC的像元能量分析

基于红外景像生成器NUC的像元能量分析王慧勇，闫杰（西北工业大学航天学院，陕西西安710072）摘要：红外MOS 电阻阵列是红外景像生成器中的关键元件，由于微加工工艺过程中存在的不定性导致电阻阵中每个像元的V-T 曲线之间存在微小的差异，这种像元之间的差异表现为“固定图像”噪声（也就是非均匀性）。

非均匀性极大地影响了红外景象生成器的图像生成质量，为了真实的展现出实物的红外图像，在实时景像生成之前，必须对电阻阵进行非均匀性校正，其中对从电阻阵上像元能量的采集分析是最为关键的一个环节。

对在测量MOS 电阻阵时可能出现的干扰因素进行了深入的探讨与研究，并提出对应的像元能量分析方法。

试验表明，该方法较好的解决了数据采集中的干扰因素，在实际运用中取得了令人满意的效果。

关键词：像元能量分析；红外景像生成器；滤波；MOS 电阻阵中图分类号：TN216文件标识码：A 文章编号：1001-8891(2008)08-0481-04Pixel Energy Estimate Based on IR Scene Projector NUCWANG Hui-yong ，YAN Jie(College ofAstronautics,Northwestern Polytechnical University,Xi ’an Shannxi 710072,China)Abstra ct ：IR MOS array is the key component of IR scene projector,each emitter element (resistor)in an array will have a slightly different input/output response relationship due to the inherent variability of the micro-fabrication processes.In an attempt to project a uniform output,these element-to-element differences are manifested as “fixed-pattern ”noise (i.e.,non-uniformity).Non-uniformity is objectionable for valid sensor performance evaluation tasks.T o realistically represent real-world IR imagery,non-uniformity correction (NUC)must be implemented,the most critical step is to accurately estimate the emitter pixel energy from the parse emitter array imagery .We discussed the interfere factors and provided resolution.Our approach was adopted in a real IR scene projector based on MOS resistor array and the user expresssed satisfaction.Key wor ds ：pixel energy estimate ；IR scene projector ；filter ；MOS emitter array引言红外成像制导武器系统研究和研制发展过程中，半实物仿真试验是一个非常重要的研究手段，仿真试验贯穿于武器系统型号研制的各个阶段。

导弹的导引方式[教育]

导弹制导Missile guidance按预定导引规律对导弹进行导引和控制，使之沿选定路线飞行的过程。

导引是将导弹按一定的导引规律导向所需的方位和位置。

导引过程中需获取和处理信息，并按照导引规律形成控制指令。

控制过程中导弹按照控制信号对导弹进行稳定和控制。

按照工作原理，导弹的制导可分为：制导按照所获取信息源的不同，可分为红外制导，激光制导、无线电制导、毫米波制导、电视制导以及红外成像制导等。

按信息传输方式，还可分为利用导线传输信息的有线制导、利用光导纤维传输信息的光纤制导和利用电磁波传输信息的无线电制导。

为了发挥不同制导方式的优点，提高导引精度和抗干扰能力，有些导弹采用复合制导的方式。

制导系统guidance system;guiding system测量和计算导弹对目标或空间基准线的相对位置，以预定的导引规律控制导弹飞达目标的系统。

一般由导引装置、控制装置与被控对象(导弹)组成。

工作原理见图。

导引装置测量导弹与(或)目标的空间位置，按照预定的导引规律形成制导误差信号。

信号经过变换处理、校正综合、功率放大后送到执行机构，使操纵面相应动作产生需要的控制力控制导弹飞行。

导弹按导引规律的要求改变飞行姿态从而改变速度向量，使导弹沿着适当的弹道飞行，直至命中目标。

空间运动学环节表示导弹与目标相对位置的变化等。

制导系统的主要技术要求是稳定性、静态精度、动态精度和抗干扰性等。

制导系统包括模拟式制导系统和数字式制导系统两类。

数字制导系统digital guidance system又称计算机制导系统(computer guid-alice system)。

装有数字控制器或用微机形成制导指令的制导系统。

20世纪70年代以前，制导系统的计算装置是模拟式的，计算精度不够高。

由于计算机技术的发展，尤其自从70年代初期出现微型计算机以来，微机的尺寸不断减小。

集成度、可靠性和运算速度不断提高，成本不断降低。

这就使计算机应用于导弹制导成为可能。

红外成像制导技术的发展

第36卷，增刊红外与激光工程2007年9月、，01．36Suppl e玎∞nt I玎血ared and Las er Engi n∞抽g S e p．2007红外成像制导技术的发展任宁(东北电子技术研究所，辽宁锦州121000)摘要：介绍了红外成像制导技术的发展历程以及装备的研制、改进情况，指出了在现代战争中发展红外成像制导技术的优势和重要性，重点探讨了几种红外成像导引头的技术性能及其特点；最后分析了红外成像制导技术的未来发展趋势。

关键词：红外成像；制导技术中圈分类号：TN976文献标识码：A文章编号：1007—2276(2007)增(探测与制导)．0099一04D eV el opm e nt of t he i nf r ar ed i m a酉ng qui dance t e c hnol ogyR E N N i I l g侧伽岫Res％rch hgt i m l嚣of E1e c tr0植c T c曲nol og yJl nzhou121000，(撕na)A bs t r act：T he pr oces s of de V el opm ent of t Il e i n丘a r ed I I I l a gi ng gui dance t echno l ogy and equi pm ent si n all cout r i e s oV e r也e w od d and i ts m odi f i cat i on a r e des cr i pt ed．The t ec hI l i que per f b咖ance观dprope r t i es of t hei11胁∞ed I Inagi n g gl l i ded s eeker a豫di s cusse d and m ei r deV e l opm ent t endaI l cy啪锄al yz ed．K ey啪r ds：Inf陆ed hI l agi ng；G ui de d t echno l ogyO引言1800，有效作用距离远，抗干扰性好。

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一种红外成像导引头通用信息处理平台
一种红外成像导引头通用信息处理平台

摘要：红外成像导引头集光机电于一身，设计难度大、研制周期长。为了缩短导引
头研制周期、降低开发成本，提出一种通用的信息处理平台方案。本方案采用

FPGA+DSP架构，有较强的通用性，易于维护和扩展，可以在原理样机阶段迅速搭建

硬件平台，用于系统验证和弹载软件调试，并为后续的产品研制提供有力支持。关键词：
红外成像导引头；通用信息处理平台；实时图像处理；FPGA+DSP架构
红外成像导引头是第四代红外型空空导弹的标志，具有作用距离远、抗干扰能力强、
导引精度高、可自动识别目标和区分多目标、准全天候工作等显著优点[1]。根据红外
探测器的不同，红外成像导引头又可分为线列扫描成像导引头、凝视焦平面成像导引头、
双色（多色）焦平面成像导引头。为了与探测器配套，需要设计不同的信息处理平台。
随着技术的不断发展，信息处理平台在功能上越来越复杂，集成化程度越来越高，而要
求产品的研发周期却大大缩短，更新速度加快。为了解决这一矛盾，本文提出一种通用
的信息处理平台方案，在产品初期利用通用信息处理平台迅速搭建，用于系统验证和弹

载软件调试，并为后期的产品硬件研制提供有力借鉴。1通用信息处理平台特征分析

[2-4]无论是哪一种红外成像导引头，信息处理平台都具有如下功能：高速图像信
号采集、图像预处理、图像处理、与外部系统通信、视频图像输出、时钟管理及时序控
制等。功能组成。

1.1高速图像信号采集高速图像信号采集是对从前置放大器输出的视频信号进行
A/D采样，把模拟视频信号转换为数字视频信号。由于视频输出信号电压范围未知，因
此在A/D采样前还需要一个放大倍数可调的调理电路。红外成像导引头的探测灵敏度
高、帧频高(达到100Hz以上)、视频传输数据量大，因此要求AD转换器精度高、速
度快、通道一致性好。这部分是模拟数字混合部分，因此在电源供电、元器件布局布线
上要进行低噪声设计。1.2图像预处理图像预处理包括非均匀校正、图像重构、图
像滤波、图像稳像等。非均匀校正是指由于探测器本身的固有缺陷，使得从前置放大器
输出的视频信号出现了不均匀性，为了防止系统成像质量变差而对视频数据进行的处理。
图像重构是指对扫描成像来说，输出的信号不是逐行顺序输出，需要对得到的视频数据
进行重新排序才能得到一幅正确图像。图像滤波指的是利用高通滤波和中值滤波等算法
简单、数据处理吞吐量大的算法对视频数据进行处理，提高图像质量。图像稳像是指探
测器固连在弹体上，探测器在飞行过程中有一绕其光轴的旋转及偏航与俯仰方向的抖动，
使视场中同一目标落在图像序列的相邻帧图像的不同位置上，为了防止图像成像质量变
差而对视频数据进行的处理。图像预处理的特点是处理速度快、数据吞吐量大、可重构

性强。1.3图像处理图像处理包括目标检测与跟踪、目标误差信号输出、抗人工干
扰、抗诱饵干扰等。图像处理的特点是算法逻辑比较复杂，需要对整幅图像或几幅图像
的潜在目标进行标识、抽取、判断，因此适于用高级语言进行描述。1.4与外部系统通
信与外部系统通信主要包括与导引头伺服控制系统的通信、与导弹其他部件（飞控、
引信等）的通信等。要求在通信过程中互不干扰，通信速度快，数据量相对较小。1.5视
频图像输出视频图像输出的主要作用是在调试过程中，把原始视频图像和处理后
的图像实时传送给显示装置，供调试人员观看。显示装置一般为工业显示器，视频图像
输出的另外一个作用是传送给遥测部件作为遥测数据供技术人员分析。视频图像输出的

特点是数据传输速度快，可重构性强。1.6时钟管理及时序控制不同的探测器需要
不同的时钟，探测器及读出电路、前置放大器和信息处理平台之间都需要同步时序控制。
前置放大器内的背景抑制电路也需要信息处理平台提供同步时序，这些都是时钟管理及

时序控制的主要功能，其特点是严格要求各部分时序同步、可重构性强。2通用信息处
理平台方案根据对通用信息处理平台的特征分析，提出一种通用信息处理平台方
案，其功能组成。

本方案采用FPGA+DSP的设计框架[5-7]，外围增加调理电路、A/D装换器、
PROM、SBSRAM、DPRAM、FLASH、电源及电源滤波电路等。FPGA+DSP架构最大
的特点是结构灵活、设计难度不大、有较强的通用性、适于模块化设计，从而能有效地
提高算法效率。其开发周期较短，系统易于维护和扩展，适合于实时信号处理。图像预
处理操作过程确定、逻辑处理明确、运算量大而算法相对简单，具有确定的处理时间和

稳定的数据通过量，因此采用FPGA实现。时钟管理及时序控制和视频图像输出可重构

性强，因此也用FPGA实现。图像处理涉及到大量复杂的计算过程，采用DSP十分有
效。利用DSP外接DPRAM和串口实现与外部系统通信。2.1主要器件选型为了
减少传输干扰，从前置放大器出来的视频信号一般采用差分信号传给调理电路，因此调
理电路中的运放也选用差分运放，型号为AD8138，具有宽带宽、高压摆率、低噪声、

低谐波失真、放大倍数可调的特点。成像导引头为了提高探测灵敏度要求A/D转换器
至少10bit，视频带宽一般为5MHz，因此选用AD9240。它是单路14bit、10MS/s
的高速AD转换器，完全可以满足需要。成像导引头一般需要2个高速数据采集通道，
因此把调理电路和A/D转换器都设计为两路。DSP选用TI公司的TMS320C6414
工业级芯片。它的主要特点[8，9]是：(1)最高时钟频率600MHz，处理速度4800MIPS；
(b)并行处理速度高，采用改进的VLIW（超长指令字）结构，CPU包含64个32位的

通用寄存器和8个功能单元；(3)片内存储器大，容量为1056KB，可构成两级Cache
结构（包括程序Cache和数据Cache）；(4)丰富的外部接口，包括2个外部存储器接
口，1个64bit宽（EMIFA），1个16bit宽（EMIFB）。支持与同步存储器(SDRAM，
SBSRAM，ZBTSRAM)和非同步存储器(SRAM，EPROM，FLASH等)的无缝接口，3个

多通道缓冲串行口（McBSP），32/16bit主机接口（HPI）。因此可以很好地满足图像
处理算法的复杂性、实时性和灵活性要求。DSP外围连接了SBSRAM、FLASH、DPRAM。
SBSRAM是为了扩充C64的存储空间，可选用GS84032AT，存取速度最大为200MHz；
Flash用于固化C64的程序和引导启动，选用SST39VF080；DPRAM用于和导弹其
他部件通信，数据量小，速度要求不高，可选用IDT71V30，存储容量是1k×8
bit。FPGA选用Xilinx的Virtex-4系列中的XC4VLX60。它的主要特点[10]是：
(1)时钟频率可高达500MHz，内部资源丰富；(2)I/O接口能力强，支持多种单端和差
分接口标准；(3)片内数字化阻抗匹配(DCI技术)和可编程的输出电流(2mA～24mA)
大大降低了信号完整性问题。FPGA外围接一个标准PROM，用于固化FPGA程序，选
用XCF32P。电源及电源滤波部分主要是为信息处理平台提供各种电压的电源。对
于数字部分，由于功率较大，可选用开关电源模块；对于模拟部分，应尽可能用线性电
源，并采用LC、磁珠等多种滤波方式滤波。2.2硬件接口连接FPGA到DSP的图

像数据传送采用DSP的HPI端口，传送的时序和速度完全由FPGA控制，图像可以采
用每行中断一次的方式，也可以通过每帧中断一次的方式通知DSP数据传送的进度，
以便DSP启动图像处理的进程。采用HPI的好处是FPGA完全控制，避免了DSP的参
与，减少了DSP的工作量，数据直接传送到DSP的片内存储器，既省略了片外双端口
存储器，又省略了DSP将数据从片外读入片内的过程，是图像数据传送的最佳选择。
DSP对FPGA控制通过FPGA内的映射存储器实现。在FPGA内部的逻辑设计中设计若

干控制寄存器，这些寄存器通过DSP的数据总线和地址总线映射在DSP的地址空间，
从而使DSP可以访问这些寄存器。DSP对FPGA的控制主要包括：(1)FPGA的功能控
制，例。

2.3上电工作过程通用信息处理平台的上电工作过程是：上电后DSP和FPGA单
独完成配置，FPGA配置速度较快，配置完毕后等待DSP；DSP完成启动引导后从FLASH
取出非均匀校正系数，传递给FPGA内部的DPRAM，传输完毕后给FPGA一个已完成
信号；FPGA接到信号后立即开始控制视频信号的采集、图像预处理等工作，并把处理
后的视频数据通过HPI口直接写入DSP的存储区。DSP接收完1行或1帧数据后就开
始图像处理的进程，并在每帧结束前完成与导引头伺服控制系统的通信以及与导弹其他
部件(飞控、引信等)的通信。本文设计的红外成像导引头通用信息处理平台硬件结

构采用FPGA+DSP架构，运行速度高，可重构性好，在样机开发阶段不必研制新硬件，
只需修改FPGA程序就可以完成系统验证和弹载软件调试，加快了研制周期，对整个样
机研制有很好的促进作用。