小型化SAR实时成像处理机的设计与实现(硕士论文)

《小型化SAR实时成像处理机的设计与实现(硕士论文)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子科技大学硕士学位论文小型化SAR实时成像处理机的设计与实现姓名：吴红军申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：皮亦鸣20100528摘要由于小型无人机平台的限制，它可搭载的有效载荷在重量、体积、功耗等方面有着严格的要求。要使小型无人机或其它小型飞行平台能搭载实用化SAR，就必须设计出适用的小型化SAR。实时成像处理机是SAR系统的一个重要组成部分。一般来说，小型飞行平台配备的信息传输系统带宽较窄，不能直接传输雷达回波原始数据，必须在平台上完成实时成像处理，再将图像数据下传至地面站。因此高性能、小体积、低功耗的实时成像处理机将是能够实现小型化SAR

2、的关键。传统的基于FPGA平台的SAR实时成像处理机常采用多芯片实现，即距离压缩板、矩阵转置板、方位压缩板级联的设计方案。针对小型化SAR实时成像处理机体积小、重量轻、功耗低的特点和要求，本文在一块高端FPGA芯片上实现SAR实时成像处理全过程，即距离压缩、矩阵转置、方位压缩。为进一步降低存储空间和下传数据带宽，本文基于FPGA设计的小型化SAR实时成像处理机在完成压缩成像处理后，直接在处理机中进行灰度量化，将32bit成像压缩后的点复数数据量化为8bit灰度值。具体的研究内容为：1．根据实时成像处理lid算法理论和系统参数要求，对系统数据量和运算量做了全面

3、分析。再结合主要模块资源消耗及其仿真，选择1片Altera公司StratixII系列的EP2S90FPGA芯片实现小型化SAR实时成像处理机。2．成像压缩模块详细设计。首先对压缩模块进行子模块划分，随后详细介绍了FFTMegaCore的定制及其输入、输出控制时序设计，最后对压缩模块的FPGA存储分配和资源消耗进行分析。3．灰度量化模块详细设计。先对灰度量化算法进行了分析和仿真比较，然后详细介绍了复数求模子模块、量化子模块、SDRAM控制器的设计。4．进行成像压缩、灰度量化功能模块以及系统的硬件调试和验证，并给出调试结果和分析。基于FPGA设计了VGA时序软核

4、控制器，驱动开发板VGA接口，CRT显示器实时显示SAR灰度图像正常。关键词：小型化SAR，实时成像处理机，FPGA，灰度量化ABSTRACTTheavailableIoadswhichnⅡm-UAVplatformcarrieshavestrictlylimited11"1termsofwei咖，volumeandpower．So，theapplicableminiatureSAP,mustbedesignedforsmallflyingplatforms．Thereal—timeimagingprocessorisanimportantcomponent

5、ofSARsystem．Generallyspeaking，asmallflyingplatformCallnotdirectlytransmittheSARlawdatasbecauseofitsnarrowtransmissionbandwidth．Real-timeimagingprocessmustbecompletedontheplatform，andthentransmittheimagedatastogroundstation．So，thereal—timeimagingprocessor丽mhi曲performance，smallsizean

6、dlow-poweristhekeyofminiatureSAR．TraditionalSARreal-timeimagingprocessorbased011FPGAoftenusedthreechipsforrangecompression,matrixtranspose，andazimuthcompression．BasedonthecharacteristicsandrequirementsofminiatureSAR，thispaperBsesonlyoneFPGAchiptoachievethethreeprocesses．TheSARimagi

7、ngcompressedcomplex32bitdatasaredirectlyquantifiedtothe8bitgray-scalevaluesbyhardware，tofurtherreducethestoragespaceandbandwidthofdowndatalink．ThemaincontentsofthisthesisCanbeconcludedasfollowing：1．AccordingtotheRDalgorithmandsystemparameterrequirements，theamountsofdataandcomputati

8、onfortheprocessorhavebeenc