基于FPGA的SAR實(shí)時(shí)成像實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)是一種高分辨力的成像雷達(dá)，具有全天時(shí)、全天候、遠(yuǎn)距離的工作能力。隨著系統(tǒng)向大帶寬、高分辨率、信號處理實(shí)時(shí)化的方向邁進(jìn)，回波的數(shù)據(jù)率越來越高，因此對實(shí)時(shí)成像處理系統(tǒng)提出了更高的要求。SAR成像運(yùn)算量主要集中在距離向和方位向脈壓處理上，以前經(jīng)常采用多片高速DSP并聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)，目前已有大量的工程應(yīng)用。但是近幾年隨著可編程器件的發(fā)展使得FPGA成為比DSP更優(yōu)越的數(shù)字信號處理方式。較DSP而言，F(xiàn)PGA具有更多的硬件資源可以利用，

2、處理速度更快，靈活性更好。 本文主要從實(shí)時(shí)成像處理技術(shù)的應(yīng)用角度出發(fā)，對采用RD算法的實(shí)時(shí)成像處理系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn)方法做了一定的研究，主要工作如下： 1．根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)要求，確定設(shè)計(jì)方案，采用單片高密度FPGA芯片實(shí)現(xiàn)距離向和方位向兩次脈壓處理，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)置存儲控制，并實(shí)現(xiàn)各種接口協(xié)議；采用兩片高速DSP芯片實(shí)現(xiàn)自聚焦算法。 2．根據(jù)系統(tǒng)方案，完成系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)，主要包括各單元電路設(shè)計(jì)和芯片選型。 3．完

3、成系統(tǒng)的FPGA程序開發(fā)與調(diào)試，主要包括FFT，IFFT，CMUL和轉(zhuǎn)置存儲控制等模塊，在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了一種基于DDRSDRAM的行寫行讀高效轉(zhuǎn)置存儲算法，在采用該算法進(jìn)行轉(zhuǎn)置存儲操作時(shí)，讀寫兩端的速度相匹配，滿足流水線操作要求，提高了整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。最后介紹了采用CORDIC算法實(shí)現(xiàn)復(fù)圖像求模運(yùn)算的方法，分析了算法的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，并給出了基于FPGA的實(shí)現(xiàn)方法及仿真結(jié)果。 4．對系統(tǒng)部分功能進(jìn)行測試，達(dá)到項(xiàng)目指標(biāo)要求，