Implementación en HL del estándar de compresión sin pérdidas CCSDS-121 en una FPGA Zynq de Xilinx

Abstract

Los satélites espaciales cada vez son capaces de captar más información de interés, como pueden ser las imágenes hiperespectrales, no obstante, adquirir esta información conlleva más ocupación de memoria, mayor volumen de datos a transmitir y un mayor consumo energético. Debido a que el ancho de banda del satélite es limitado, resulta imperativo comprimir esta información. Además, en ciertas situaciones se requiere de un rápido procesado de esta información, que por lo general son archivos bastante pesados (los cuales suponen un problema de almacenamiento debido a los limitados recursos hardware de los que se dispone abordo del satélite). Es por ello que la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, en concreto el Instituto Universitario de Microelectrónica Aplicada (IUMA), participa en el proyecto de la Agencia Espacial Europea (ESA) "CCSDS Lossless Compression IP-Core Space Applications", cuyo principal objetivo es el desarrollo y validación de módulos hardware para compresión de datos sin pérdidas en aplicaciones espaciales, basados en los estándares de compresión del Consultative Committee for Space Data Systems (CCSDS). Uno de los estándares en los que se basa el proyecto es el CCSDS 121.0-B-2, el cual define un algoritmo de compresión sin pérdidas universal. Este Trabajo de Fin de Grado tiene como objetivo el desarrollo y la implementación del algoritmo de compresión sin pérdidas mencionado previamente en Síntesis de Alto Nivel (HLS), que tiene la ventaja respecto a el flujo de diseño en Lenguajes de Descripción de Hardware (HDL) que requiere de tiempo y costes de desarrollo inferiores,a costa de sacrificar velocidad de cómputo, y comparar los resultados obtenidos con la versión HDL.