本文主要研究了基于空间变换核天文图像降晰算法及硬件实现,以达到南极天文站(AST3)对图像实时性和低功耗的要求。本文实现了一种基于传输触发体系结构(Transport Triggered Architecture,TTA)的完全可配置可扩展T*CORE处理器的设计,该处理器作为硬件加速协处理器实现了基于空间变换核天文图像降晰算法中的关键计算部分。TTA架构可以实现最大限度的指令集并行,能够在一个周期内执行多条指令,因此TTA架构非常适合数据密集型的计算任务。利用空间变换核降晰算法中数据传送规律,改进了数据存储方式和计算流程,将大小为N×N空间变换核的天文图像处理每点所需数据传输由原算法N×N点降至平均只需(2N-1)2/N2(<4)点,数据复用率达到N4/ (2N-1)2(约N2/4)。可配置处理器的设计是通过自动化软硬件协同设计平台针对特定应用进行快速设计空间探测,定制最优的硬件架构及相应的功能单元,其可定制性使其具备传统ASIC方法性能高、功耗低的优势,同时其处理器架构又保证了很大的设计灵活性,弥补了当前主流的基于通用处理器实现的缺陷。在上述研究的基础之上,本文设计了基于可配置可扩展处理器T*CORE的异构多核SoC(System on Chip)架构平台,来实现天文图像降晰算法,并利用6个T*CORE处理器作为协处理器并行处理的方法,提高运算速度,最终实现课题研究的实时性和低功耗要求。在此基础之上也进一步证明了以可配置可扩展处理器T*CORE为基本组成模块的SoC设计新方法的巨大优势和良好发展前景。在FPGA上的实验结果表明,与PC纯软件处理相比,本文提出的基于SoC设计的嵌入式方案在实现运算时加速比达到了29.06且功耗仅为纯软件处理时的2.98%。