基于DSP芯片TMS320C6418的成像制导仿真系统设计

1 成像制导仿真系统设计

1.1 系统的组成

为了能够实现仿真图像的实时显示，在设计DSP视频生成系统时，DSP的选择该系统设计的关键，为此这里选用TMS320C6418型DSP。以TMS320C6418为核心的图像生成仿真系统的系统原理框图，如图1所示。

1.2 系统工作原理

系统初始化时通过DSP将素材图像送入存储器SDRAM等待DSP处理，再由FPGA产生的行同步、场同步信号的控制下将处理后的图像数据通过DsP的EDMA通道送入FPGA的RAM中，在FPGA产生复合同步信号和复合消隐信号的控制下图像数据经D/A转换后，合成为标准的模拟视频信号。

1.3 基于DSP的系统硬件特性

DSP处理系统实现对图像数据的处理，是整个系统的核心。它由DSP器件TMS320C6418、图像存储器SDRAM、程序存储器FLASH构成。

TMS320C6418通过外部存储器接口(EMIF)与SDRAM、FLASH和FPGA连接，构成典型的嵌入式DSP应用系统。TMS320C6418是TI公司新推出的TMS320C64xx系列的一种，主要特点为：片内512K字节RAM;操作速度高达600MHz;支持多种外部存储器接口，包括SRAM，SDRAM，RAOM，FIF-0;增强的EDMA控制器，有64个EDMA通道。

在实时图像数字处理器中，采用SDRAM存储图像数据有2个优点：一是速度高，存取时间可达8 ns;二是单片容量大，有利于减少图像处理系统的体积。

对于DSP处理系统，必须扩充片外程序存储器，这里选用的是FLASH存储器。TMS320C6418的RAM(L2)容量达到512 KB，而DSP系统的应用程序通常不是特别大，因此，在系统上电以后将使用的程序装载到L2中，这样可以提高程序的访问速度。

1.4 基于DSP的系统成像制导仿真图像生成软件

1)DSP初始化程序 完成上电复位以后的初始化工作，主要包括对外部存储器件SDRAM、FLASH的配置和初始化及将素材图像数据搬入SDRA-M。

2)DSP系统图像数据的传输程序 在图像生成中存在大量的数据传输，包括：目标和背景数据传输，以实现图像数据的融合处理;SDRAM与DSP内部RAM的数据传输，以实现目标提取的处理;SDRAM与FPGA的RAM的数据传输，以实现视频图像的实时显示。

3)图像处理程序 根据图像的特点选择合适的图像处理算法，提取目标，给控制端提供脱靶量，以实现图像的闭环跟踪。

4)制导控制程序 根据外部输入的输入条件，即跟踪、扫描等命令，使其能够模拟导引头工作时真实场景的动态变化。

2 成像制导仿真图像生成关键技术

2.1 背景和目标的模型建立

目标是指军事武器作战的对象物，而背景是除目标之外的一切空间物质。目标与背景是相对的，同一物体有时可以成为目标，有时也可以是背景。对于成像制导而言，根据目标与背景所在地理位置高度或性质的不同，可把目标与背景分成3类：空中目标与天空背景、海面目标与海洋背景、地面目标与地物背景。