祝树生，李晶，吕殿君，陈冉，仇公望

（1.中国运载火箭技术研究院研究发展中心，北京，100076；2.西安北方光电股份有限公司，陕西西安，710043）

基于VPX的多DSP+FPGA红外图像处理系统设计与实现

祝树生1，李晶1，吕殿君1，陈冉2，仇公望1

（1.中国运载火箭技术研究院研究发展中心，北京，100076；2.西安北方光电股份有限公司，陕西西安，710043）

针对大面阵红外图像快速处理要求及模块化设计原则，本文采用了4片TI公司的DSP和1片Virtex7 FPGA设计了一个多DSP的红外图像实时处理系统，试验表明该系统适用于复杂图像处理算法的计算和实时图像中跟踪目标的实时处理。

VPX；多DSP；红外图像处理系统

0 引言

随着精确制导导弹对红外末制导系统性能要求的不断提高，红外导引头的成像焦平面由早期的256×256逐步升级为640×512和512×512，并且图像的处理周期也越来越高。

针对大面阵红外焦平面图像的高速处理要求，采用“规范化、标准化、通用化”的设计原则，选用目前最流行的VPX总线，设计了基于VPX总线的多DSP+FPGA架构的通用红外图像处理系统，不但能满足导引头红外图像处理实时性、大数据量要求，还可建立基于VPX标准的通用高速图像处理平台。

1 系统设计

1.1 硬件设计

图像处理系统采用基于VITA46标准的VPX模块架构，以四片Ti公司C667x系列DSP和一片Xilinx公司7系列FPGA为核心节点。DSP处理器选用TI公司的TMS320C6678，该处理器有八个内核，最高主频1.25GHz，DSP外接DDR3 SDRAM，位宽64bit，时钟666.7MHz，容量2GB。两片DSP通过Hyper Link接口互联，每个DSP均设计一个千兆以太网接口。FPGA为Xilinx公司的XC7K325T，实现一个FMC接口，一个DDR3接口，一个SRIO 4×接口，一个PCIe 4×接口，两个GTX 4×接口。……