基于PCl-Express高速图像采集卡对扩展源大气倾斜量的实时补偿*
2011-01-25杨靖文陈善球熊耀恒饶长辉
天文研究与技术 2011年2期
关键词:系统
杨靖文,陈善球,熊耀恒,饶长辉
(1.中国科学院国家天文台云南天文台,云南 昆明 650011;2.中国科学院光电技术研究所自适应光学研究室,四川 成都 610209;3.中国科学院自适应光学重点实验室,四川 成都 610209;4.中国科学院研究生院,北京 100049)
在月球激光测距[1]的相关跟踪自适应光学系统中,为能有效消除大气湍流带来的扰动,要求自适应系统的响应时间必须小于大气湍流的特征时间尺度,即在2~5 ms内完成波前探测和补偿[2]对于各个环节的延时都要尽量降到最低。其中,实时图象采集部分,需要使用高速高灵敏的CMOS相机,同时,对图象采集卡也提出了很高的要求。
现在的图像采集卡大多数是借助PCI总线的线性突发传输的特点,采用面向计算机存储器的图像采集方式,即模拟图像通过A/D转换器后,先存于PCI总线产品自身的缓冲器中(一般只需几K的容量)[3],当缓冲器满后直接把图像数据传输给计算机的物理存储器。因此电路设计较为简化、成本低。工作频率为33 MHz,总线带宽为32位的计算机,最大传输率为132 MB/s。但是在实时性要求较高,图像传输数据量巨大的大气倾斜量校正中仍然有较大延迟。
PCI-Express总线的提出将数据传输的速率提升到一个新的台阶。作为第3代高性能IO总线,在传输速率方面,PCI-Express总线利用串行的连接特点能轻松将数据传输速度提到一个很高的频率,达到远超出PCI总线的传输速率,引脚数大大减少;并且点到点的互连,每个设备都由独立的链路连接,独享带宽[4]。这些变革在提高了数据传输速率的同时,大大减少了电路设计的成本。……
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