归一化积相关算法加速方法研究及FPGA实现

随着飞航导弹向高效打击和提升智能的方向发展,为了保证打击的精确性,对地形匹配、目标识别的实时性要求也越来越高,单靠DSP软件进行图像处理的做法已经难以满足要求。根据FPGA实现数学运算的特点,提出了归一化积相关算法公式的化简方法,具有精度高、速度快的特点,并设计了积相关硬件加速电路单元架构和积相关多路并行计算架构,通过在FPGA上进行实现验证,能够满足新一代飞航导弹地形匹配及目标识别的实时性要求。

归一化积相关算法并行加速方法研究及FPGA实现

归一化积相关算法在地形匹配、目标识别等图像处理中有着广泛的应用,但由于其计算过程复杂,计算实时性较差,限制了它的应用范围,本文结合FPGA在并行计算方面的优势,提出了一种归一化积相关16路并行计算方法及硬件实现架构,具有精度高、速度快的特点,并在FPGA上进行了实现,与PC机MATLAB软件和DSP芯片TS201相比,运算速度提升了上千甚至上万倍,计算精度能够达到10-6,能够满足地形匹配及目标识别等图像处理的实时性和计算精度要求.

基于DTMB标准的最小和积译码改进算法

基于最小和积(MSA)的译码算法,是对数似然比BP(LLR-BP)算法的近似,通过在译码算法中的变量处理阶段添加IIR滤波,同时结合迭代终止准则,实现了一种修改的归一化最小和积算法。该算法仿真建立在DTMB标准中的LDPC码元基础上,仿真结果表明,该算法与常规的归一化译码算法相比,在性能无损失甚至于有所改善的情况下大幅减少了迭代次数,具有很好的使用价值。

GPS接收机C/A码跟踪算法及环路控制策略

高动态GPS接收机指在接收信号有较大的多普勒频率偏移及其一阶、二阶导数存在时仍能正常工作的GPS接收机。针对高动态环境下伪码跟踪所遇到的问题,重点研究了与高动态载波跟踪算法相匹配的、基于载波辅助技术的归一化非相干点积功率伪码跟踪算法,以及预检积分时间可变的伪码跟踪环路控制策略。采用MATLAB建立了系统模型,仿真结果表明:采用伪码跟踪算法以及结合相应的高动态载波跟踪算法的伪码跟踪控制策略的GPS接收机能在加速度为80 g,加速度为10 g.s-1的指标下正常工作。

前视红外末制导Nprod目标识别算法适应性研究

描述了前视红外末制导景象匹配中归一化积相关(Nprod)目标识别算法的基本原理。由实际拍摄的典型目标前视红外图像匹配结果得出:当目标所占面积越大、与背景灰度反差越大、边缘越清晰,Nprod算法匹配效果越好;在目标与背景的灰度分布集中或者目标较远的情况下,匹配效果不甚理想。给出了Nprod目标识别算法的基准图预处理方法,对远距离情况下建筑物目标的匹配进行了匹配方法研究,实验表明具有较好的匹配效果。

基于图像匹配的电视制导弹药作战使用分析

基于图像匹配原理以及归一化积相关算法,利用基准图像、匹配图像及其相似性分析了影响电视制导弹药作战时丢失目标的相关因素,提出了电视制导弹药针对地面固定目标、运动目标以及水面目标攻击作战使用时的注意事项,为后续作战使用提供参考.

基于主成分分析的灰度图像匹配方法研究

为了解决灰度图像匹配方法中的归一化积相关算法在图像匹配过程中计算量大、各种噪声的干扰、匹配结果不准确等问题,文章提出了基于主成分分析的归一化积相关算法,即利用图像灰度值的主成分构造一阶微分方程进行匹配,这样就把整幅图像的灰度值降低为较少的几个主要变量后再进行匹配,从而减少了计算量,一定程度上排除了各种噪声的干扰,使两幅图像快速进行匹配,实验结果证明该算法的有效性。