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基于SOPC的嵌入式红外实时信号处理技术研究的任务书
一、任务背景
随着红外技术的不断研究和发展，其广泛应用于军事、民用等领域中。其中，红外探测技术在军事上的应用尤其突出，包括红外导弹、红外夜视仪等方面。红外探测技术是指通过探测被测物体所发出的红外辐射来进行实时监测，然而，红外信号的处理是红外技术中非常重要的一个环节，因为信号处理的好坏直接关系到系统的灵敏度和性能。因此，本次任务的意义在于研究一种基于SOPC的嵌入式红外实时信号处理技术，以提高红外探测系统的性能和实用性。
二、任务目标
本次任务旨在通过对SOPC及信号处理相关知识的学习，结合红外探测技术的实际应用场景，实现以下目标：
1.系统解决方案的设计，明确实现的硬件平台和软件平台；
2.研究红外信号的特点和模型，并以此为基础构建信号处理的算法模型；
3.统计研究红外信号的采集和处理速度需求，并根据需求设计信号处理器件；
4.基于Altera开发板开发设计红外信号采集和实时处理的系统，利用FPGA进行信号处理、传输和显示；
5.对设计的系统进行测试及结论分析，检测系统的性能与稳定性。
三、任务实施
1.设计方案
本次任务的系统硬件平台选用Altera公司的FPGA开发板，软件平台利用NIOSII软件开发工具进行程序编写和调试。具体功能模块设计如下：
(1)阵列控制器模块：该模块实现红外探测器的选通、数据采集功能；
(2)信号处理模块：该模块实现红外信号的滤波、放大、数字转换等功能；
(3)数据传输模块：该模块实现处理后的数据的传输和显示功能。
2.算法模型
本次任务的信号处理算法模型包括以下三个方面：
(1)信号预处理：对实时采集的红外信号进行滤波处理，将高频噪声、信号毛刺等电磁干扰滤除，并对低频信号进行放大处理；
(2)数据转换：进行模数转换，将原始的模拟信号转变为数字信号，利用软硬件相结合的方式进行信号处理；
(3)数据显示：对处理完的数据进行传输和显示，以便进行后续的监视和分析。
3.系统实现
本次任务的系统实现包括如下步骤：
(1)根据设计方案，搭建系统硬件平台；
(2)基于NIOSII软件开发工具，进行程序编写和调试；
(3)进行信号处理及数据传输调试，确保系统具备实时处理和传输的功能；
(4)进行系统测试，根据实际测试结果对系统进行优化和调整。
四、预期成果
完成本次任务后，预期达到如下成果：
1.具备独立开发SOPC嵌入式信号处理技术的能力；
2.熟练掌握FPGA开发工具的使用，完成硬件平台的搭建；
3.熟悉嵌入式信号处理算法的设计和实现；
4.能独立实现基于SOPC的嵌入式红外实时信号处理，并基于实测结果进行性能优化和调整；
5.对未来红外探测技术的研究和发展提供参考。