Satellitenbildübertragungssysteme stehen vor einer doppelten Herausforderung: effiziente Komprimierung und robuste Verschlüsselung. Bestehende Ansätze behandeln diese Anforderungen nacheinander, was zu doppelter Latenz und Energieaufwand führt, während in der Literatur keine FPGA-Implementierung orthogonaler Momente existiert. Diese Arbeit präsentiert das erste einheitliche FPGA-Framework, das adaptive orthogonale Momente in duale Kompressions-Verschlüsselungs-Vektoren transformiert. Das System implementiert vier Momentfamilien (Charlier, Hahn, Meixner, Krawtchouk) auf dem Xilinx ZedBoard Zynq-7000, mit Echtzeit-adaptiver Auswahl (93,8 % Genauigkeit) und Verwirrungs-Diffusions-Chaosverschlüsselung, die direkt auf die Koeffizienten angewandt wird. Drei wesentliche Beiträge werden gezeigt: (i) erste FPGA-Hardwarearchitektur für orthogonale Momente mittels hybrider PC/FPGA-Strategie, (ii) adaptives Multi-Familien-Framework optimiert für Satelliten-Energieeinschränkungen, (iii) einheitliche Pipeline zur Eliminierung von Zwischenstufen. Implementiert mit 125 MHz auf ZedBoard erreicht das System eine PSNR von 27–36 dB für Sentinel-2-Bilder mit Formel: siehe Text Pixeln (4,6:1 Kompression), 728 ns Latenz und robuste Sicherheit (7,99 Bits Entropie, Korrelationen Formel: siehe Text).
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Ismail Mchichou
Sidi Mohamed Ben Abdellah University
Mohamed Amine Tahiri
Hicham Amakdouf
Sidi Mohamed Ben Abdellah University
Scientific Reports
Princess Nourah bint Abdulrahman University
Sidi Mohamed Ben Abdellah University
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Mchichou et al. (Mon,) untersuchten diese Fragestellung.
synapsesocial.com/papers/69d892d16c1944d70ce04006 — DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-43728-w
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