Decodificador de imágenes satelitales NOAA/METOP/FENG YUN PROYECTO FINAL Decodificador de imágenes satelitales NOAA/METOP/FENG YUN Integrantes: Busto, David Alejandro Gallegos, José Luís Rosario, 16 de septiembre del 2008

Descripción general Estudio general de satélites. Descripción de una estación terrena. Aplicación práctica. (Uno de los módulos de la estación).

Tipos de satélites Satélites estudiados Serie NOAA K L M N (USA) Serie FENG YUN 1C 1D (Chino) 3 A B METOP A (Europeo)

Carga útil METOP

AVHRR/3

Enlace de Carga útil Enlace DSB Enlace HRPT Enlace APT Enlace DSB: HIRS/3 SBUV/2 SEM DCS/2 Enlace HRPT: Todos los instrumentos. Enlace APT: Sólo 2 canales del sensor AVHRR

Comunicación con Tierra Enlace Broadcast (HRPT): Frecuencia:1698.0 o 1707.0MHz,1702.5MHz Modulación: de fase, digital de fase mezclada Data “0”: +68/-68 grados Data ”1”: -68/+68 grados Potencia: 6.35w Polarización: RCP

Trama I Protocolo HRPT: Parámetros: Imagen: Trama principal Tasa: 2 tramas principales /seg. Trama secundaria Tasa: 6 tramas secundarias/seg. Cada trama principal consta de 3 tramas secundarias Parámetros: Cada trama secundaria se compone de 11090 palabras de 10bits de long. El BIT 1 = MSB , el BIT 10 = LSB Imagen: Cada imagen de c/u de los 6 (1,2,3A,3B,4,5) canales, suponiendo una longitud de 768 pixeles tiene un refresco de aprox. 2 min.

Trama II Protocolo HRPT: Trama secundaria: Se recibe toda la información del sensor AVHRR. Dentro del campo (DW): Se recibe la información de los sensores: AMSU A1/A2/B DCS-2 SEM HIRS/3 SBUV/2 Telemetría (datos de calibración sensores)

Estación Terrena Etapa de RF: Etapa de Control de seguimiento Transforma la señal de RF recibida a flujo de bits. La tasa es de 665.4Kbps Etapa de Control de seguimiento Recibe el tipo de satélite a seguir de la etapa digital de procesamiento y el algoritmo de seguimiento para el control de motores (azimuth y elevación) desde el terminal PC Etapa digital de procesamiento (Decodificador): Obtiene el Clk de referencia. Sincroniza la trama. Procesa datos según los campos de la trama (online). Genera una trama patrón para testeo de decodificación (modo offline). Decodifica un archivo grabado previamente en memoria RAM (modo offline) Controla el USB para correcto enlace con el terminal PC.

Estructura Decodificador I Descripción Física Plataforma FPGA Estructura Interna (CHIP FPGA)

Estructura Decodificador II

Estructura Decodificador III

Funcionamiento Decodificador Modos de funcionamiento: Modo A: Usa el generador interno para construir una trama genérica que muestra un patrón de grises. De esta manera se puede probar el decodificador en estado fuera de línea. Modo B: Da la posibilidad de cargar un archivo previamente bajado y pasado al formato EXO24 dentro de la memoria SDRAM de la placa de desarrollo. De esta manera el decodificador se prueba fuera de línea pero con un archivo comercial (*.noa). Modo C: Por medio de los dos pines externos CLK y DATA se puede decodificar una trama recibida en tiempo real. En todos los modos se pueden guardar en la PC los datos recibidos como *.noa. Modo D: El generador interno tiene acceso a dos pines externos para permitir utilizar la señal para comprobar el correcto funcionamiento de otros decodificadores. En este caso no se habilita el bloque decodificador dentro de la FPGA.

Software I

Software II Modos de funcionamiento: Freeview Decodificador Modo A: En este modo debemos habilitar el generador de barras y el decodificador y para ello enviamos el número 3 a la UART. Modo B: En este modo habilitamos también el uso de la memoria, para lo cual enviamos el número 7 a la UART. Modo C: En este modo solo habilitamos el decodificador enviando el número 2 a la UART. Modo D: En este modo no es necesario el decodificador. El número enviado a la UART puede ser el 1 para emitir barras de grises y el 5 para enviar los datos de imagen guardados en la memoria. Freeview Decodificador

Producción Masiva Debe proveerse a la FPGA utilizada un medio del cual obtener sus datos de configuración. Esto se logra utilizando una memoria EPROM serie de la sig. forma:

Perspectiva Futura FIN Posibles extensiones: 1. Procesamiento: Una vez recibido un archivo en nivel 0 podría procesarse con cualquier programa de tratamiento de imágenes para generar productos de imagen terminados. 2. Etapa de RF: Extender el estudio hacia el lado de la antena esto podría generar mejoras y aumentar las bandas recibidas. Seguimiento(“tracking”): Generar el software de interpretación NORAD 2 (TBUS).De esta manera podría obtenerse el punto de ubicación en la bóveda celeste. Encriptación/compresión: Los nuevos satélites usan compresión debido a sus grandes tasas de datos. Se encriptan los datos para una mayor seguridad de comunicación. Extensión a otros protocolos: Por el momento se usa HRPT/CHRPT. Pero próximamente se usará el AHRPT. Varían de manera continua debido a las cargas útiles de los satélites. FIN

GRACIAS!!