卢世祥[1]2004年在《SAR实时处理器预处理和转置存储技术的研究与实现》文中研究指明机载合成孔径雷达(SAR)可以在载机飞行的同时，获得高分辨率合成孔径雷达图像。其在军事和民用领域都取得了广泛的应用。方位预处理和转置存储器是合成孔径雷达成像算法中重要的组成部分。由于成像算法复杂，而且雷达数据量大、速率高，方位预处理和转置存储器的实时实现具有很大的挑战性。因此，根据系统要求，针对性地选用不同的处理芯片，采用合理的处理结构、优化软硬件处理算法，高效、实时完成方位预处理和大容量数据的高速转置，是一件非常重要的工作。 本文的研究工作是紧紧围绕着机载SAR系统实时成像处理器信号处理的研制展开的。文章首先阐述了合成孔径雷达的成像原理，然后结合电子所机载合成孔径雷达实时数字成像处理器工程项目，对成像处理中的方位预处理部分进行了研究，设计开发了采用ADSP21160作为核心处理部件进行方位预处理的高速信号处理板。通过优化的结构设计和软件流程，有效保证了硬件资源的高效利用，实现了方位向的实时预处理。 通过对SAR实时成像转置存储器的基本工作原理的分析，讨论了转置存储器的两种主要结构：叁页式结构和两页式结构，并指出了这两种结构各自的优缺点。重点介绍了两页式转置存储器结构的典型应用，并给出了具体的电路实现结构。最后根据具体项目要求，以大容量DDR SDRAM内存条作为主存储器，以Altera公司最新一代百万门级FPGA器件——Stratix器件为控制器件，采用基于IP Core设计的存储器控制方案，研制出高速、大容量实时转置存储器，实现大容量数据的高速实时转置与逆转置。
李晓飞[2]2009年在《基于FPGA的SAR实时成像实现技术研究》文中研究表明合成孔径雷达是一种高分辨力的成像雷达,具有全天时、全天候、远距离的工作能力。随着系统向大带宽、高分辨率、信号处理实时化的方向迈进,回波的数据率越来越高,因此对实时成像处理系统提出了更高的要求。SAR成像运算量主要集中在距离向和方位向脉压处理上,以前经常采用多片高速DSP并联的方式实现,目前已有大量的工程应用。但是近几年随着可编程器件的发展使得FPGA成为比DSP更优越的数字信号处理方式。较DSP而言,FPGA具有更多的硬件资源可以利用,处理速度更快,灵活性更好。本文主要从实时成像处理技术的应用角度出发,对采用RD算法的实时成像处理系统的FPGA实现方法做了一定的研究,主要工作如下:1.根据系统指标要求,确定设计方案,采用单片高密度FPGA芯片实现距离向和方位向两次脉压处理,实现转置存储控制,并实现各种接口协议;采用两片高速DSP芯片实现自聚焦算法。2.根据系统方案,完成系统硬件电路的设计,主要包括各单元电路设计和芯片选型。3.完成系统的FPGA程序开发与调试,主要包括FFT,IFFT,CMUL和转置存储控制等模块,在此基础上,重点介绍了一种基于DDR SDRAM的行写行读高效转置存储算法,在采用该算法进行转置存储操作时,读写两端的速度相匹配,满足流水线操作要求,提高了整个系统的实时性。最后介绍了采用CORDIC算法实现复图像求模运算的方法,分析了算法的硬件实现结构,并给出了基于FPGA的实现方法及仿真结果。4.对系统部分功能进行测试,达到项目指标要求,并得到若干幅实时成像图。
贺召卿[3]2006年在《机载SAR DPCA技术的实时实现》文中研究指明本文结合电子所某型号工程项目，以机载双通道DPCA算法为理论基础，重点研究了该算法用于运动目标检测工程实现的方案设计和高速信号处理板的研制。 首先介绍了运动目标检测系统的发展和现状，目前常用的多通道运动目标检测算法DPCA、ATI、STAP的基本工作原理，并对叁种算法的硬件复杂性、检测性能等做了简单的比较。提出了机载双通道DPCA技术的设计方案，详细介绍了其中预处理、距离压缩、转置存储、CFAR检测及后处理等各个处理步骤的工作原理，为运动目标检测系统的硬件实现提供了理论依据。 本文成功开发了基于XILINX Virtex2系列FPGA的距离向预处理板和基于FPGA和AD公司TS101的运动目标检测实时处理板。并对各处理板的工作原理、具体实现步骤和设计过程中的实时性、功耗、设计优化、调试等问题做了比较详细的研究。重点分析了作为预处理系统核心的FIR滤波器设计中参数的选取、基于查找表(LUT)结构的并行分布式算法(PDA)的原理和实现；多种预处理工作模式的设计和切换：与DSP实现预处理系统的其它设计方案的比较：运动目标检测实时实现的硬件系统结构设计、算法各个处理步骤的软件设计流程；基于ISA总线的DSP链路口加载；降低硬件系统功耗、提高系统可靠性的措施。设计的处理板处理能力强、结构紧凑、效率高，具有一定的通用性和实用价值，其相关设计思路为其他硬件系统开发具有一定的借鉴意义。 最后分析了设计中的不足之处和今后的工作任务和改进方法。针对我国GMTI技术工程实现方面的研究较少的现状，希望本文能为我国SAR／GMTI系统的研制起到一定的参考价值。
刘畅[4]2006年在《机载SAR/GMTI实时信号处理技术研究与实现》文中认为机载高分辨率SAR／GMTI实时成像技术是一种有效的遥感工具，在民用特别是军事领域发挥着越来越重要的作用。 本文主要以项目研究为背景，对机载SAR／GMTI实时成像系统从理论和工程上进行了研究，主要内容及结论如下： (1)分析了合成孔径雷达成像的基本原理和正侧视工作模式下的SAR的基本原理与系统模型。从脉冲压缩、合成孔径、多普勒分辨率几个角度阐述SAR成像的基本原理，同时对SAR的工作在单基和双基模式下的系统模型进行了分析。 (2)介绍了采用Range-Doppler算法的SAR条带式实时成像处理器。结合高速信号处理平台，阐述了处理器的设计原理，分析了运算负载，进行任务划分，并给出了实现方法。同时介绍了CS算法的基本原理和在应用于实时成像中CS算法的实时实现方法。 (3)针对地面动目标检测(GMTI)实时实现的需要，给出了采用单通道连续子孔径检测法和双通道杂波对消检测法的实时算法原理。结合高速信号处理平台给出两种GMTI检测方法的实时实现方法。 (4)介绍SAR实时成像中的自聚焦技术及其工程实现。首先分析了运动误差及其对图像的影响；然后对成像流程引入了的级联运动补偿的方法进行介绍，即采用粗误差补偿方法估量并补偿距离滑动(Range Slip)引入的误差，之后采用相位梯度方法(PGA)作为精细相位补偿方法补偿残余相位误差。最后对级联运动补偿的工程实现进行了介绍，并给出实验结果。
王一鸣[5]2012年在《基于FPGA的SAR转置存储器设计》文中指出合成孔径雷达(SAR)是一种具有高分辨成像雷达，在许多领域均发挥重要作用。在工程实现的过程中，一方面，它需要对大数据量和高数据率的原始数据进行处理，另一方面，雷达系统对实时性有很高的要求，这些要求给工程实现带来了极大的挑战。因此，用于实现合成孔径雷达处理的硬件系统的选择和搭配就成为了一个至关重要的问题。通常情况下，对这种雷达数字信号进行处理都是采用DSP来实现，然而，随着合成孔径雷达的性能要求越来越高，施加给DSP的负担越来越重，仅仅使用DSP来完成设计的难度越来越大。同时，由于FPGA技术在实现数字信号处理方面经过几年的发展已经趋近成熟，因此，FPGA在SAR成像方面已经被越来越多的应用。而本文就是基于FPGA平台进行设计。本文介绍了一种基于FPGA的SAR转置存储器设计方法，主要解决基于DSP实现成像处理转置存储功耗高、速度慢、效率低和不能抗辐射的问题。本文具体论述了设计原理和实施方案，并且给出了详细的验证结果。本设计极大地提高了转置存储器的工作效率，使转置存储器系统运行更稳定、功耗更低、速度更快、效率更高、能抗辐射，可应用于合成孔径雷达成像系统设计。
参考文献：
[1]. SAR实时处理器预处理和转置存储技术的研究与实现[D]. 卢世祥. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2004
[2]. 基于FPGA的SAR实时成像实现技术研究[D]. 李晓飞. 电子科技大学. 2009
[3]. 机载SAR DPCA技术的实时实现[D]. 贺召卿. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2006
[4]. 机载SAR/GMTI实时信号处理技术研究与实现[D]. 刘畅. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2006
[5]. 基于FPGA的SAR转置存储器设计[D]. 王一鸣. 西安电子科技大学. 2012
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