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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.1.1 高倍率压缩小波算法的研制和改进1

1.1.2 接收软件平台和软件功能的改进1

1.1.3 实时控制和监控软件的研制和改进2

1.1.4 合成孔径雷达图像数据和GPS数据的复合实时传输2

1.1.5 卫星通信系统的改进和优化2

1.2 航空遥感实时传输系统概述2

1.2.1 合成孔径雷达系统及其实时成像系统3

1.2.2 机载实时数据处理系统3

1.2.3 卫星转发站4

1.2.4 地面实时接收系统4

1.2.5 高速图形处理工作站4

1.3 航空遥感实时传输系统的研制目的及意义4

1.3.1 航空遥感实时传输系统的研制目的4

1.3.2 航空遥感实时传输系统的研制意义4

1.4 小结5

参考文献5

第2章 合成孔径雷达及合成雷达成像系统7

2.1 合成孔径雷达概述7

2.1.1 合成孔径雷达的发展历史7

2.1.2 合成孔径雷达的特点9

2.1.3 合成孔径雷达的工作原理12

2.1.4 合成孔径雷达的信号处理16

2.2 合成雷达成像系统描述20

2.2.1 与合成雷达成像系统相关的人员与设备20

2.2.2 与合成雷达成像系统相关的外部接口21

2.2.3 合成雷达成像21

2.3 合成雷达成像系统控制处理器22

2.3.1 预处理器控制单元的控制处理器22

2.3.2 固定目标部件的控制处理器22

2.4 合成雷达成像系统的物理描述23

2.4.1 图像显示控制单元操作员面板23

2.4.2 合成雷达成像系统的外部接口与总线24

2.4.3 合成雷达成像系统工作模式25

2.5 加电与性能测试26

2.5.1 加电过程26

2.5.2 性能测试27

2.5.3 合成雷达成像系统关闭过程28

2.6 设置与成像28

2.6.1 合成雷达成像系统成像模式28

2.6.2 合成雷达成像系统输出模式29

2.7 小结31

参考文献31

第3章 合成雷达成像模拟系统设计33

3.1 合成雷达成像系统模拟器与计算机接口总线的选择33

3.2 ISA总线描述34

3.2.1 ISA总线概述34

3.2.2 ISA总线引脚定义34

3.2.3 ISA总线读写周期时序36

3.3 合成雷达成像系统的接口规范39

3.4 合成雷达成像系统模拟器的总体设计40

3.5 合成雷达成像系统模拟器各模块详细设计41

3.5.1 时钟源41

3.5.2 同步信号生成电路41

3.5.3 存储器组42

3.5.4 寻址电路42

3.5.5 特征地址译码电路43

3.5.6 控制电路43

3.5.7 端口控制电路44

3.5.8 隔离器组45

3.5.9 差分器组45

3.6 软件设计46

3.6.1 软件流程46

3.6.2 软件说明46

3.7 小结49

参考文献49

第4章 小波实时压缩算法51

4.1 背景51

4.2 航空遥感图像压缩算法的选择51

4.2.1 压缩技术及发展52

4.2.2 JPEG压缩算法53

4.2.3 分形编码57

4.2.4 小波压缩技术及其算法60

4.3 航空遥感实时传输系统中采用的小波压缩算法及特点65

4.3.1 量化方法65

4.3.2 小波压缩算法的时间分析及滤波器的选用67

4.3.3 航空遥感实时传输系统中小波压缩算法的改进68

4.4 图像质量评价的标准68

4.5 小结73

参考文献73

第5章 GPS数据与雷达数据的实时复合与传输75

5.1 GPS简介75

5.2 GPS工作原理76

5.3 GPS数据与雷达数据的实时复合与传输需求77

5.4 原系统GPS接收机有关参数及数据输出接口78

5.4.1 合成孔径雷达系统GPS接收机有关参数78

5.4.2 合成孔径雷达系统GPS接收机数据输出接口78

5.5 合成孔径雷达图像与GPS数据复合传输中的误差及消除方法80

5.5.1 GPS接收机到卫星距离的定位误差80

5.5.2 GPS接收机采样时间与合成孔径雷达系统信号不同步引起的误差80

5.5.3 减小和消除合成孔径雷达图像与GPS数据复合传输中的误差方法83

5.6 合成孔径雷达图像与GPS数据复合器设计86

5.6.1 硬件设计86

5.6.2 合成孔径雷达图像与GPS数据复合器软件设计88

5.7 航空遥感实时传输系统机载主机程序设计90

5.8 地面接收系统软件设计91

5.9 实验及结果91

5.10 小结94

参考文献94

第6章 机载实时数据处理系统的软硬件实现96

6.1 机载实时数据处理系统基本描述96

6.2 机载实时数据处理系统硬件结构97

6.3 机载实时数据处理系统软件设计98

6.3.1 机载实时数据处理系统软件操作平台98

6.3.2 机载实时数据处理系统软件整体结构98

6.3.3 机载实时数据处理系统软件子函数描述99

6.3.4 机载实时数据处理系统主程序设计102

6.4 小结106

参考文献106

第7章 地面实时接收系统的软硬件实现108

7.1 地面实时接收系统简介108

7.2 地面实时数据处理机硬件结构108

7.3 基于离散芯片的高速专用数据传输接口板的设计109

7.3.1 接口板的接口规范和传输的协议框架109

7.3.2 接口板的同步传输设计原理110

7.3.3 接口板的硬件整体结构设计111

7.3.4 接口板各功能单元电路的设计与实现112

7.3.5 接口板驱动软件的设计116

7.3.6 接口板的模拟数据接收板的设计116

7.4 基于FPGA芯片的高速数据传输接口板的设计118

7.4.1 FPGA概述119

7.4.2 基于FPGA芯片的接口板控制电路的设计125

7.4.3 FPGA芯片的设计实现129

7.4.4 基于FPGA芯片的接口板工作方式的可扩展性131

7.5 地面实时接收系统总体软件设计132

7.5.1 Windows操作环境下串口通信的一般方法132

7.5.2 串口配置及串口通信的一般方法133

7.5.3 软件总体设计135

7.6 小结139

参考文献140

第8章 航空遥感实时传输系统应用的图片142

图8-1 “航空遥感实时传输系统”在1996年11月12日《人民日报》上作为中国“十大世界领先水平攻关成果”之首被登载142

图8-2 航空遥感实时传输系统示意图143

图8-3 航空遥感实时传输系统现场工作示意图143

图8-4 航空遥感实时传输系统航迹实时显示示意图144

图8-5 九江堤防决口遥感监测（1998年8月2日）144

图8-6 水情调查的航空遥感图像145

图8-7 大庆油田油井受淹情况的航空遥感图像（1998年8月31日）145

图8-8 实时传输的航空调查图片146

图8-9 河口调查的航空遥感图像146

图8-10 城市调查的航空遥感图像147

图8-11 河流及养殖场的航空遥感图像147

图8-12 地形调查航空遥感图像（1）148

图8-13 地形调查航空遥感图像（2）148

图8-14 地形调查航空遥感图像（3）149