基于FPGA的SAR實時成像系統(tǒng)設計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar，SAR)是一種高分辨力的成像雷達，具有全天時、全天候、超遠距離作用等工作特點。隨著SAR系統(tǒng)向多極化、高分辨率、成像實時化的方向發(fā)展，雷達接收的回波數(shù)據(jù)量越來越大，成像時間越來越短，傳統(tǒng)的實時成像系統(tǒng)解決方案已經(jīng)不能滿足雷達系統(tǒng)的實時性。本文從SAR實時成像處理技術的應用角度出發(fā)，根據(jù)某預研項目的要求，開發(fā)高性能的SAR實時成像系統(tǒng)。
　　本文分析了合成孔徑雷達成像的

2、基本原理，在研究了距離多普勒算法、Chirp-Scaling算法、wk算法的基礎上，選用CS算法作為系統(tǒng)的實時成像算法。根據(jù)系統(tǒng)指標要求，確定實時成像系統(tǒng)方案并詳細論述了系統(tǒng)各組成部分的硬件設計。系統(tǒng)的硬件設計共包括包括數(shù)據(jù)采集模塊、FPGA配置電路、相關接口模塊三個部分。在算法實現(xiàn)方面，本文采用單片大容量的FPGA芯片實現(xiàn)CS算法。CS算法的主要步驟包括FFT、浮點復數(shù)乘法、轉置存儲、sinc差值等。在算法的實現(xiàn)過程中，F(xiàn)FT模塊與轉

3、置存儲模塊是設計的難點。FFT模塊采用基-4 FFT算法實現(xiàn)，使用的大量的存儲器實現(xiàn)流水線結構，大大提高了FFT模塊的運算速度，使用Modelsim搭建仿真測試平臺對FFT模塊的運算結果進行精度分析。轉置存儲模塊采用行寫行讀算法實現(xiàn)，可解決距離向壓縮數(shù)據(jù)與方位向壓縮數(shù)據(jù)讀寫速度不匹配的問題。設計完成后，選取一個場景的回波數(shù)據(jù)對整個系統(tǒng)進行成像測試。
　　成像結果表明，基于FPGA的SAR實時成像系統(tǒng)能夠對雷達的回波數(shù)據(jù)進行成像處理

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