黃兆靖，劉 宇，田增山，王 寧

（重慶郵電大學(xué)光纖通信技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400065）

以太網(wǎng)數(shù)字影像遙測(cè)編碼器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

黃兆靖，劉 宇，田增山，王 寧

（重慶郵電大學(xué)光纖通信技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400065）

以太網(wǎng)數(shù)字影像遙測(cè)編碼器在航天航空試驗(yàn)中具有重要的作用。針對(duì)編碼器的軟件存在幀結(jié)構(gòu)多樣性、實(shí)時(shí)性高、連續(xù)數(shù)據(jù)等特點(diǎn)，選用OMAP3530高端ARM微控制器和FPGA組合硬件平臺(tái)，以Linux作為操作系統(tǒng)，進(jìn)行編碼器系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室和用戶現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)證了軟件設(shè)計(jì)的正確性、完整性和可靠性。

遙測(cè)編碼器;微控制器;IRIG-106遙測(cè);PCM幀格式;線程

遙測(cè)技術(shù)是一種將對(duì)象參量的近距離測(cè)量值傳輸?shù)竭h(yuǎn)距離測(cè)量站以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量的技術(shù)，該技術(shù)主要用于集中檢測(cè)分散的或難以接近的被測(cè)對(duì)象，如被測(cè)對(duì)象距離遙遠(yuǎn)、所處環(huán)境惡劣、或處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。遙測(cè)技術(shù)廣泛應(yīng)用于航天領(lǐng)域［1］，這種遠(yuǎn)程測(cè)量的能力是地面測(cè)量站獲取遠(yuǎn)距離環(huán)境參數(shù)的重要部分。中國(guó)現(xiàn)行的遙測(cè)標(biāo)準(zhǔn)GJB21.2A是參考國(guó)際通用遙測(cè)標(biāo)準(zhǔn)IRIG-106制定的，其中使用的遙測(cè)碼（Pulse Code Modulation，PCM）具有抗干擾能力強(qiáng)、靈活性強(qiáng)、精度高、動(dòng)態(tài)范圍大等特點(diǎn)。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，PCM遙測(cè)編碼器常通過(guò)硬件電路實(shí)現(xiàn)，使得設(shè)計(jì)一旦完成，幀格式、輸出格式及波特率都很難改變。同時(shí)，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的局限性也在于近距離測(cè)量值的獲取往往是通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)的［1-2］。

針對(duì)現(xiàn)有遙測(cè)編碼器存在的問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一種基于Linux操作系統(tǒng)下的以太網(wǎng)數(shù)字影像遙測(cè)編碼器系統(tǒng)。通過(guò)UDP（User Datagram Protocol）實(shí)現(xiàn)多路影像數(shù)據(jù)傳輸;采用高端的微控制器ARM（Advanced RISC Machines）和FPGA（Field-Programmable Gate Array）的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)PCM幀的可編程;通過(guò)上位機(jī)對(duì)PCM幀格式進(jìn)行設(shè)置，遙測(cè)輸出速率0～20 Mbit/s逐比特可調(diào)，NRZ-L（不歸零電平碼）、BIΦ-L（曼徹斯特碼）、RNRZ-L（隨機(jī)不歸零碼）三種碼型輸出可選。

1 系統(tǒng)架構(gòu)和功能

本系統(tǒng)是應(yīng)用于某型號(hào)的飛機(jī)上的多路影像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

依賴系統(tǒng)框架，以太網(wǎng)數(shù)字影像編碼器有如下功能要求:能對(duì)1～4路影像同時(shí)進(jìn)行編碼;對(duì)輸入的數(shù)據(jù)包大小可調(diào);具有時(shí)間同步功能;數(shù)字影像編碼器參數(shù)可調(diào)。

2 軟件設(shè)計(jì)

2.1 軟件基本功能設(shè)計(jì)

按功能需求，本方案的系統(tǒng)以ARM為主控單元，選型為OMAP3530［3］，在其上完成與前端采集器的控制信息交互、UDP數(shù)據(jù)傳輸、PCM幀格式及輸出參數(shù)配置、PCM成幀。FPGA是PCM碼型變換和控制輸出速率的主要單元，USB（Universal Serial Bus）是完成ARM與FPGA之間的主要傳輸通道［4］。

按照功能需求，本方案的軟件設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)通信、處理、控制輸出、參數(shù)配置等基本功能，同時(shí)為用戶提供操作接口。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的具體功能包括:

1）通信接口，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。它不進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，僅僅將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給其他軟件模塊處理或者按照設(shè)備間通信協(xié)議要求發(fā)送數(shù)據(jù)出去。

2）數(shù)據(jù)處理，完成數(shù)據(jù)組幀以及將所組幀按照需求碼型進(jìn)行變換。設(shè)備在開(kāi)機(jī)狀態(tài)下數(shù)據(jù)的處理是持續(xù)進(jìn)行的，針對(duì)FPGA適于處理較高復(fù)雜度，大容量數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)編碼中的碼型變換在FPGA中實(shí)現(xiàn)。

3）參數(shù)配置，為用戶提供操作接口。設(shè)備開(kāi)機(jī)后按照上一次參數(shù)配置或者通過(guò)PC機(jī)實(shí)時(shí)配置等，完成對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)的設(shè)定，并對(duì)用戶配置信息做出恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。

4）時(shí)間碼模塊，負(fù)責(zé)從串口接收時(shí)間碼信息。

5）輸出響應(yīng)，接收并響應(yīng)外部信號(hào)，輸出PCM幀。按照數(shù)據(jù)輸出速率控制數(shù)據(jù)的輸出，同時(shí)保證無(wú)論有無(wú)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的情況都能無(wú)間隙輸出。

2.2 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)軟件由通信接口、數(shù)據(jù)處理、參數(shù)配置、時(shí)間碼接收和輸出控制5個(gè)模塊組成，它們相互協(xié)作完成系統(tǒng)功能。軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 軟件結(jié)構(gòu)圖

數(shù)據(jù)處理是整個(gè)軟件的核心模塊，通信接口數(shù)據(jù)、參數(shù)配置以及時(shí)間碼接收通過(guò)它在軟件中結(jié)合起來(lái)，形成完成的所需PCM幀。數(shù)據(jù)處理模塊把數(shù)據(jù)輸入的三部分模塊融合成一個(gè)整體，協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。參數(shù)配置用于接收用戶的各種配置命令并處理，提供人機(jī)交互的接口。數(shù)據(jù)通信接口提供了軟件與前端各類視頻采集器的網(wǎng)絡(luò)接口，它負(fù)責(zé)與視頻采集器交互以及接收視頻數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)交付于數(shù)據(jù)處理模塊處理，同時(shí)可以將數(shù)據(jù)發(fā)送在該局域網(wǎng)內(nèi)的所有設(shè)備。時(shí)間碼模塊是為數(shù)據(jù)打入時(shí)間標(biāo)簽所提供的，時(shí)間碼來(lái)自于IRIG-B碼所解調(diào)出的時(shí)間信息，為數(shù)據(jù)在時(shí)間上的正確性提供驗(yàn)證依據(jù)。輸出控制模塊在整個(gè)軟件系統(tǒng)中提供輸出控制接口。輸出控制模塊接收并響應(yīng)從GPIO口提供的外部信號(hào)，并將數(shù)據(jù)處理模塊生成的數(shù)據(jù)發(fā)送給FPGA。

2.3 系統(tǒng)軟件流程設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。Linux操作系統(tǒng)具有功能強(qiáng)大、安全性高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。軟件主進(jìn)程流程圖3所示。

圖3 主進(jìn)程流程圖

本軟件啟動(dòng)了Linux環(huán)境下的一個(gè)主進(jìn)程。主進(jìn)程在完成系統(tǒng)環(huán)境初始化后啟動(dòng)5個(gè)線程。系統(tǒng)環(huán)境初始化中兩個(gè)重要的部分是輸出配置文件和XML文件解析。輸出配置文件確定各個(gè)輸出端口的輸出狀態(tài)，XML文件提供用戶所定義的PCM幀格式。

主進(jìn)程啟動(dòng)了5個(gè)線程來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，分別是通信接口線程、數(shù)據(jù)處理線程、輸出響應(yīng)線程、時(shí)間碼線程和參數(shù)配置線程。

通信接口線程實(shí)現(xiàn)通信接口模塊功能。當(dāng)線程啟動(dòng)后要開(kāi)始向局域網(wǎng)中的設(shè)備以廣播形式定時(shí)發(fā)送心跳信息。編碼器設(shè)備在前端設(shè)備即采集器設(shè)備交換握手信息后就開(kāi)始接收數(shù)據(jù)幀，同時(shí)監(jiān)控采集設(shè)備是否正常。

時(shí)間碼線程實(shí)現(xiàn)時(shí)間碼模塊功能。時(shí)間碼信息是由IRIG-B時(shí)間碼信號(hào)解碼獲得。模塊在接收到時(shí)間碼信號(hào)后將其轉(zhuǎn)換成成幀所需時(shí)間碼，保存在全局結(jié)構(gòu)體變量中供數(shù)據(jù)處理線程使用。時(shí)間碼的主要作用是在影像數(shù)據(jù)打上時(shí)間標(biāo)簽。

數(shù)據(jù)處理模塊數(shù)據(jù)處理線程和數(shù)據(jù)的碼型轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)處理線程主要實(shí)現(xiàn)PCM幀的組幀，將網(wǎng)絡(luò)視頻數(shù)據(jù)和時(shí)間碼按照PCM幀格式組幀。其中，數(shù)據(jù)的碼型變換在FPGA中實(shí)現(xiàn)，ARM和FPGA的通過(guò)USB進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸控制由輸出響應(yīng)線程實(shí)現(xiàn)。

參數(shù)配置線程實(shí)現(xiàn)參數(shù)配置模塊功能。參數(shù)從串口接收并解析，解析之后保存到輸出配置文件和XML文件中便于下次開(kāi)機(jī)使用。

3 系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)

在圖2中清晰地介紹了本系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)圖。同時(shí)在系統(tǒng)流程中也可知數(shù)據(jù)處理部分需要分成兩個(gè)步驟完成:首先，ARM中的數(shù)據(jù)處理線程完成組幀;其次，在FPGA中完成碼型變換。除此之外，軟件各部分都可以在ARM中通過(guò)線程來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本系統(tǒng)在開(kāi)機(jī)后要對(duì)USB加載驅(qū)動(dòng)、加載本機(jī)IP和網(wǎng)關(guān)以及自動(dòng)運(yùn)行執(zhí)行程序。USB是微控制器ARM向FPGA輸出數(shù)據(jù)的接口。IP地址與網(wǎng)關(guān)的設(shè)定為系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備通信提供支持。圖4為開(kāi)機(jī)初始化的腳本文件。

圖4 開(kāi)機(jī)初始化腳本文件（截圖）

本系統(tǒng)采用管道的方法實(shí)現(xiàn)線程通信。在主進(jìn)程中，通過(guò)int pipe_fd［2］定義管道，通過(guò)pipe（pipe_fd）打開(kāi)管道。打開(kāi)管道后，通過(guò)pthread_create（）函數(shù)開(kāi)啟5個(gè)線程。下面對(duì)5個(gè)線程的實(shí)現(xiàn)分別進(jìn)行介紹。

3.1 通信接口線程的實(shí)現(xiàn)

通信接口線程負(fù)責(zé)系統(tǒng)與局域網(wǎng)中設(shè)備的通信。通信接口的具體功能實(shí)現(xiàn)分成3個(gè)部分:廣播心跳包、與前端設(shè)備握手、接收數(shù)據(jù)幀。

通過(guò)使用定時(shí)器中斷向局域網(wǎng)定時(shí)廣播“心跳”幀，表征設(shè)備的健康狀態(tài)，需要使用定時(shí)器中斷實(shí)現(xiàn)。由于設(shè)備需要在局域網(wǎng)內(nèi)廣播，在配置網(wǎng)絡(luò)時(shí)除了設(shè)置IP地址以外還要設(shè)置網(wǎng)關(guān)，即初始化腳本中的“route add default gw XXX.XXX.XXX.XXX”，才能實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)段廣播。線程流程圖如圖5所示。

圖5 通信接口線程流程圖

3.2 時(shí)間碼模塊線程的實(shí)現(xiàn)

時(shí)間碼通過(guò)從時(shí)間碼解析設(shè)備獲得，由串口引入。時(shí)間碼設(shè)備的解析精度只能到秒級(jí)，獲得更高精度的時(shí)間標(biāo)簽需要在控制端使用gettimeofday（&ustime，NULL）獲得毫秒級(jí)，該函數(shù)在系統(tǒng)函數(shù)頭文件time.h中定義。時(shí)間碼每1 s更新一次，其余時(shí)間中時(shí)間碼線程掛起。

3.3 數(shù)據(jù)處理線程的實(shí)現(xiàn)

在數(shù)據(jù)處理線程中，將網(wǎng)絡(luò)接口中獲得的視頻數(shù)據(jù)按照所需的幀格式組成PCM幀。PCM的幀結(jié)構(gòu)按照IRIG-106遙測(cè)標(biāo)準(zhǔn)［5］確定，相關(guān)信息存儲(chǔ)在XML文件中。于此同時(shí)，需要為PCM幀打上時(shí)間標(biāo)簽，時(shí)間標(biāo)簽在PCM幀頭（幀同步字之后），占8 byte。需要確定的參數(shù)為:子幀字?jǐn)?shù)、碼字長(zhǎng)、子幀數(shù)、填充字、參數(shù)結(jié)構(gòu)體、波特率、子幀ID字、碼型、同步字、同步字掩碼。

系統(tǒng)所需要的PCM幀結(jié)構(gòu)有子幀，理論上應(yīng)該通過(guò)二維數(shù)組實(shí)現(xiàn)，而對(duì)數(shù)組元素的訪問(wèn)實(shí)際就是對(duì)數(shù)組元素對(duì)應(yīng)的偏移地址的訪問(wèn)。數(shù)組每多一維，訪問(wèn)其變量就要多做一次乘法，編譯后生成的中間代碼就更長(zhǎng)，效率自然也低。因此，為了提高成幀算法的效率，在實(shí)現(xiàn)時(shí)將二維數(shù)組降為一維數(shù)組。

線程中調(diào)用成幀函數(shù)framing（）實(shí)現(xiàn)PCM成幀。數(shù)據(jù)處理線程只處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)即視頻數(shù)據(jù)，填充字成幀即空幀在輸出控制線程中實(shí)現(xiàn)。流程如圖6所示。

圖6 數(shù)據(jù)處理流程圖

3.4 參數(shù)配置線程的實(shí)現(xiàn)

參數(shù)配置線程是用于實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的設(shè)置。設(shè)置包括PCM幀格式和數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)輸出狀態(tài)，其中PCM幀格式從XML文件中獲得。解析XML文件調(diào)用libxml.lib庫(kù)文件中parser.h和tree.h的函數(shù)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)在程序的Makefile里添加libxml.lib。由于系統(tǒng)開(kāi)機(jī)時(shí)需要運(yùn)行上次運(yùn)行狀態(tài)，各種配置狀態(tài)都以文件形式保存，流程如圖7所示。使用串口接收字符串時(shí)，所接收字符串長(zhǎng)度大于串口一次接收的字符數(shù)，需要循環(huán)接收。

圖7 參數(shù)配置流程圖

3.5 輸出響應(yīng)線程的實(shí)現(xiàn)

輸出響應(yīng)線程是接收FPGA提供的信號(hào)保證并響應(yīng)輸出。本方案選用颶風(fēng)的EP3C25E144I7N的FPGA，F(xiàn)IFO緩存設(shè)定為最大值。

由于輸出PCM數(shù)據(jù)流不能有間隙，即FPGA內(nèi)FIFO內(nèi)不能為空，ARM及時(shí)響應(yīng)FPGA提供的GPIO信號(hào)就非常重要。按照設(shè)計(jì)需求，將輸出響應(yīng)線程設(shè)置為最高優(yōu)先級(jí)，同時(shí)，提高線程內(nèi)程序效率來(lái)保證輸出響應(yīng)。

在輸出端，PCM幀需按照設(shè)定的波特率輸出，并且無(wú)論有無(wú)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的情況都無(wú)間隙。所以在無(wú)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)時(shí)需要調(diào)用成幀函數(shù)framing（）實(shí)現(xiàn)填充字成幀。線程對(duì)外部事件的實(shí)時(shí)響應(yīng)受時(shí)間片的影響，在不能減少線程數(shù)量的情況下，只有將FIFO的容量開(kāi)為最大值來(lái)保證外部信號(hào)的頻率使線程及時(shí)響應(yīng)同時(shí)輸出無(wú)間隙。輸出控制的流程圖如圖8所示。

線程中最耗時(shí)的部分在數(shù)據(jù)的輸出。數(shù)據(jù)通過(guò)USB傳輸，提高USB傳輸速率能提高響應(yīng)的實(shí)時(shí)性，更改USB的傳輸速率通過(guò)更改Linux內(nèi)核中USB的最大傳輸參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)［6］。分析所使用Linux內(nèi)核版本2.6.32的./drivers/usb內(nèi) buffer.c和 usb-skeleton.c，將宏定義 MAX_TRANSFER改為4 kbyte，生成新的usb-skeleton.ko。

4 測(cè)試結(jié)果

圖8 輸出控制線程流程圖

本系統(tǒng)編碼器的軟件測(cè)試需要驗(yàn)證軟件設(shè)計(jì)的正確性以及穩(wěn)定性。主要分為兩部分:各線程功能測(cè)試和系統(tǒng)功能測(cè)試。

在各線程功能測(cè)試中，經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試，每當(dāng)FIFO數(shù)據(jù)量減少了總的存取量的1/8時(shí)，F(xiàn)PGA向ARM提供事件輸入信號(hào)，保證輸出響應(yīng)線程能保證無(wú)間隙輸出。在測(cè)試過(guò)程中，參數(shù)配置線程偶爾會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。分析現(xiàn)象可知，線程中串口為阻塞狀態(tài)，由外部電路的干擾，串口會(huì)接收到1～2個(gè)字符而造成錯(cuò)誤。因此，將串口最小接收字符數(shù)設(shè)為2，newtio.c_cc［VMIN］=2保證不會(huì)因外部干擾解除阻塞，造成錯(cuò)誤。同時(shí)，用于配置的串口線在放置時(shí)也要遠(yuǎn)離電源線和信號(hào)線。

軟件系統(tǒng)測(cè)試中需要用到Windows XP系統(tǒng)的PC機(jī)3臺(tái)，以及多臺(tái)采集設(shè)備。PC機(jī)A安裝配置程序XMLControl.exe，用串口與設(shè)備相連;PC機(jī)B安裝PCM遙測(cè)解碼板卡和PCM解碼軟件，與設(shè)備的TTL輸出相連;PC機(jī)C需安裝視頻解碼軟件，用于接收PC機(jī)B的UDP數(shù)據(jù)和解視頻數(shù)據(jù)幀。反復(fù)測(cè)試，保證PCM幀字長(zhǎng)8/16位可調(diào)，幀長(zhǎng)16～1 024 byte可調(diào)，副幀數(shù)1～256可調(diào)，碼型NRZ-L，BIΦ-L，RNRZ-L 可選。

在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，使用模擬視頻發(fā)送程序。在用戶環(huán)境使用4個(gè)攝像頭將視頻采集后通過(guò)UDP協(xié)議實(shí)時(shí)傳輸給編碼器。系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)如圖9所示，編碼器與1臺(tái)視頻采集設(shè)備相連，進(jìn)行握手后將視頻流成幀編碼，同時(shí)編碼器通過(guò)TTL信號(hào)線與安裝有PCM解調(diào)板卡的計(jì)算機(jī)相連，顯示器上顯示的是PCM解調(diào)軟件。圖9中所示，PCM信號(hào)與解調(diào)板卡已同步。圖10所示，PCM解調(diào)板卡收到一路采集設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)。PCM碼速率為10 Mbit/s，視頻流速率約為2 Mbit/s。視頻采集設(shè)備最多為4路。解碼設(shè)備通過(guò)UDP協(xié)議將解碼后的數(shù)據(jù)流傳送給后端的視頻播放軟件。視頻采集前端發(fā)送的數(shù)據(jù)量與播放軟件接收到的數(shù)據(jù)相同，采集的視頻能實(shí)時(shí)播放且顯示的時(shí)間標(biāo)簽與時(shí)間碼儀器時(shí)間同步。圖11為測(cè)試結(jié)果效果圖，說(shuō)明該編碼器從數(shù)據(jù)接收、編碼、傳輸、輸出均滿足設(shè)計(jì)要求。通過(guò)10 h的持續(xù)測(cè)試，證明本系統(tǒng)軟件的穩(wěn)定性。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一種以太網(wǎng)數(shù)字影像遙測(cè)編碼器的軟件系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有接收UDP網(wǎng)絡(luò)的影像數(shù)據(jù)，并且完成遙測(cè)IRIG106標(biāo)準(zhǔn)的PCM編碼，現(xiàn)實(shí)NRZ-L，BIΦ-L和RNRZ-L三種編碼方式。該系統(tǒng)實(shí)時(shí)性高、穩(wěn)定性好，在航空航天領(lǐng)域所需要的實(shí)時(shí)視頻傳輸系統(tǒng)中具有較高的應(yīng)用前景。

圖11 編解碼后視頻回放效果圖（截圖）

:

［1］霍培峰.試飛測(cè)試技術(shù)［M］.西安:中國(guó)飛行試驗(yàn)研究室，1990.

［2］霍培峰，郭小兵.國(guó)外航空遙測(cè)發(fā)展［J］.遙測(cè)遙控，2003，24（6）:1-5.

［3］Texas Instruments.OMAP35X technical reference manual［EB/OL］.［2011-12-09］.http://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/sprs507f/sprs507f.pdf.

［4］楊志坤，曾博，湯國(guó)文.基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)USB接口設(shè)計(jì)［J］.電子設(shè)計(jì)工程，2010，18（1）:30-34.

［5］《遙測(cè)技術(shù)》編輯部.美國(guó)遙測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法［M］.北京:《遙測(cè)技術(shù)》編輯部，1982.

［6］劉輝，向濤，張杰.基于Linux下TDM模塊的USB主機(jī)端驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)［J］.電視技術(shù)，2011，35（19）:51-53.

劉 宇（1972— ），教授，博士生，主研慣性傳感系統(tǒng)及信號(hào)處理;

田增山（1968— ），教授，博士生，主研個(gè)人通信、衛(wèi)星導(dǎo)航、無(wú)線定位、信號(hào)檢測(cè)與處理、語(yǔ)音視頻處理;

王 寧（1987— ），碩士生，主研集成電路。

Design and Implementation of Ethernet Digital Image Telemetry Encoder

HUANG Zhaojing，LIU Yu，TIAN Zengshan，WANG Ning

（Institute of Optical Communication Technology，Chongqing University of Posts and Telecommunications，Chongqing 400065，China）

The Ethernet digital image telemetry encoder plays an important role in aerospace test.According to its characteristics of various of frames structure，high real-time and continuous data，this article puts forward a scheme which used the combination hardware platforms of high-performance ARM microcontroller OMAP3530 and FPGA，with Linux operating system，to design the software architecture of encoder and the detailed design and implementation of software.Through the laboratory and field environment test，the software of the system is verified the integrity and reliability.

telemetry encoder;microcontroller;telemetry irig-106;PCM frame format;thread

TN762;P715.7

A

【本文獻(xiàn)信息】黃兆靖，劉宇，田增山，等.以太網(wǎng)數(shù)字影像遙測(cè)編碼器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.電視技術(shù)，2013，37（3）.

重慶市科技攻關(guān)項(xiàng)目（國(guó)際合作類）（2011GZ0017）

黃兆靖（1987— ），碩士生，主研集成電路;

責(zé)任編輯:魏雨博

2012－07－29