fpga实时实现pga算法的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com计算机研究与发展ISSN1000．1239}CN11-1777

2、TPJournalofComputerResearchandDevelopment45(2)：342～347，2008FPGA实时实现PGA算法的研究郝智泉王贞松刘波。(中国科学院计算技术研究所北京100080)(中国科学院研究生院北京100049)(haozhq@gmail．com)ResearchonReal-TimeRealizingPGAAlgorithminFPGAHaoZhiquan一

3、，WangZhensong，andLiuBo·(InstituteofComputingTechnology，ChineseAcademyofSciences，BeOing100080)(GraduateUniversityoftheChineseAcademyofSciences，BeOing100049)AbstractSyntheticapertureradar(SAP,)imagehassomecommonfeaturessuchashugedatavolume，relativecomplexalg

4、orithm，etc．RealizingSARimagealgorithmisworthyofbeingstudiedinthedomainofEHPC(embeddedhighperformancecomputing)．FPGAisusedasahighefficientandlowcostsolutioninEHPCforitshighperformanceandreconfigurableability．Anewphasegradientautofocus(PGA)algorithmforrealti

5、mecaseisproposed，whichcanachieveconvergencefocusingqualitywithlessiterationandfewercomputationloadsthantheclassicPGAalgorithm．TheprincipleofhowtomaptheimprovedalgorithmtoFPGAarchitectureisdiscussed．Somekeycomputingcomponentsabstractedfromthealgorithm，sucha

6、sCORDICprocessor，complexvectorcorrelatorandprominentscatterfilterarealsodiscussed．Themotivationandaimofthisworkistodevelopanumericallyefficient，accurateandrobustDopplerrateestimatorwithreasonablearchitectureinFPGA，whichcanbeusedinahigh—throughput—rateproce

7、ssorforfutureonboardimagingsystem．Becauselogicresourcesareeffectivelyused，constraintsonvolume，weight，andpowerareeasiertomeetwithoutsacrificeoflosingreal—timeperformance．Experimentresultindicatesthattheimprovedalgorithmreducesiterationtimesandtheprecisionca

8、nsatisfytheimagingsystem．KeywordsSAR；EHPC；phasegradient；auto—focus；FPGA摘要合成孔径雷达(SAR)成像具有数据量巨大、算法比较复杂等特点．如何实时实现SAR成像的相关算法是嵌入式高性能计算领域一个值得研究的问题．FPGA以其高性能、可重构等优势，被越来越多地应用到嵌入式高性能计算领域中作为一种高效低成本的解决方案．针对SAR成像中多普勒调频率估计的经典算法——PGA算法，以FPGA作为实现平台，通过对算法的本质的挖掘，提出了适于FPGA实

9、时实现的对于经典算法的改进算法．同时也阐述了将改进算法映射到FPGA实现的设计过程．实验结果表明。改进的算法较经典的PGA算法明显地减少了迭代次数，在SOC中通过硬件的运算精度能够满足系统的要求．关键词SAR；嵌入式高性能计算；相位梯度；自聚焦；FPGA中图法分类号TP303收稿日期：2006—02—20；修回日期：2007—08—31基金项目：国家自然科学基金项目(60303017)维普资讯http://www