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随着深空探测技术的不断发展,空间图像数据率呈几何级数增长,造成有限的通信信道容量与大量星载有效载荷传输需求之间的矛盾日益突出,给数据传输与存储带来了巨大的挑战,高效率和高保真的星载图像压缩技术成为缓解这一矛盾的重要手段。空间数据系统咨询委员会于2005年发布的新一代空间图像压缩标准CCSDS-IDC,具有算法复杂度低的优点,适合高速硬件实现,成为空间图像压缩的有效解决方案。但深空中高能量粒子的辐射和现代FPGA器件的高集成度,使得基于FPGA的星载电子系统受单粒子效应的影响越发显著。因此,星载图像压缩算法的自适应容错研究对于增强星载图像压缩系统的可靠性具有重要意义。本文以基于FPGA的CCSDS星载图像压缩算法实现为背景,以提高压缩系统自适应容错能力为研究目标,详细研究基于FPGA的CCSDS星载图像压缩算法的自适应容错技术及系统架构。首先详细研究FPGA的内部结构和工作原理,并分析单粒子效应对SRAM型FPGA的影响;同时,深入讨论FPGA的动态重配置技术,主要包括重配置实现原理、可配置端口选择、配置帧解析等。然后,从方法论的角度介绍用于对抗单粒子翻转故障的自适应容错系统的一般架构和关键设计技术,包括检错机制、错误诊断以及错误自修复策略,并针对目前已出现的技术进行简单的对比分析。CCSDS-IDC算法针对空间图像载荷设计,是一种基于小波的图像压缩算法,既可以实现无损压缩,也能够实现有损压缩。该算法由两个功能模块组成,分别是离散小波变换和位平面编码器。本文从整体电路结构设计思想上,简要地介绍CCSDS-IDC算法的FPGA逻辑设计,然后分析基于FPGA动态重配置技术实现的CCSDS-IDC自适应容错的可行性。针对CCSDS-IDC图像压缩系统的自适应容错设计,本文在保持压缩模块相对独立的基础上,设计基于ICAP端口的高速的重配置控制器,并实现有效的检错机制,用于增强压缩系统的自适应容错能力。相对于传统的容错加固技术,具有系统资源占用率低、目标系统性能损失小、容错性能较高以及灵活的模块化设计等优点。同时,设计共享存储机制,使得CCSDS压缩模块和自适应容错模块共享片外高速存储,节省硬件资源。最后,为了有效地对该自适应容错系统进行测试验证,本文基于共享FPGA内部配置端口ICAP设计单粒子效应模拟平台,模拟深空辐射环境进行测试。