随着人类深空探测活动的快速发展,深空图像采集的数据量呈现几何倍数的增长,然而有限的深空通信带宽与大数据量的传输需求之间的矛盾日益显著,高效率的星载图像压缩技术成为缓解这一矛盾的重要手段。同时深空中高能粒子辐射和所用FPGA器件的结构,使得基于FPGA的深空图像处理系统受单粒子的影响越发显著。因此,基于FPGA的编码器抗辐照与容错方案的研究对于星载图像压缩编码器的可靠性具有重要意义。本文根据某深空探测型号任务的实际需求,以离散提升小波变换和生成树独立编码的SPIHT算法为基础,利用Xilinx的Virtex-4芯片设计了一个完整的星载图像压缩编码器。并在此基础上,详细研究了基于SRAM型FPGA的星载图像压缩编码器的抗辐照和容错技术。本文的主要完成工作有:星载图像压缩编码器采用的核心算法是提升小波变换和生成树独立编码的SPIHT,该算法硬件实现结构简单占用资源少。本文从整体电路结构设计思想上,通过对编码器片外存储空间及时间需求的分析,提出了一种硬件结构的优化方案,减少了片外存储器的数量及整个系统的功耗,优化了FPGA电路的时序。针对星载图像压缩编码器抗单粒子辐照和容错能力要求,设计了冗余保护处理(TMR和EDAC)方法、安全状态机保护方法、单帧独立处理方法及图像源异常处理方法等。在三模冗余(TMR)设计过程中,采用改进的XTMR设计方案,此方案解决了传统TMR的表决器电路易受单粒子效应影响的缺点。其次对状态机采用独特的OHE+TMR设计结构,例如对一个三位的状态机,不仅能纠正一比特和两比特错误,还能纠正部分三比特错误情况,大大降低了状态跳转错误概率。为了验证抗单粒子辐照和容错方法的有效性,本文基于ZYNQ芯片设计了可模拟图像源异常情况的测试平台,同时通过仿真模拟单粒子翻转测试了TMR和EDAC冗余设计的有效性。测试结果表明本文所设计系统在可靠性、性能、资源占用等均满足设计要求,能够实现抗单粒子效应功能。