基于fpga的微型sar实时成像处理研究

《基于fpga的微型sar实时成像处理研究》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、基于FPGA的微型SAR实时成像处理研究作者姓名李志华学校导师姓名、职称王虹现副教授领域电子与通信工程企业导师姓名、职称张涛研究员申请学位类别工程硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1202121506分类号TN95密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于FPGA的微型SAR实时成像处理研究作者姓名：李志华领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：王虹现副教授企业教师姓名、职称：张涛研究员提交日期：2014年12月Researchofmini-SARReal-timeImagingBasedonFPGAAthesiss

2、ubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByLiZhiHuaSupervisor:WangHongXianDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他

3、人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合

4、学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要合成孔径雷达（SAR）成像技术是雷达技术中一个十分重要的应用。而以无人机作为运动载体，高分辨微型SAR实时成像技术也日益成为研究热点。与传统的机载雷达相比，无人机上微型SAR实时成像系统对雷达的体积、重量、功耗都有苛刻的要求。本文主要论述了一种基于单片FPGA的雷达实时成像系统。本文首先介绍了合成孔径雷达实时成像处理技术的发展状况和应用，对基于FPGA的成像系统做了总体介绍。随后，本文对合成孔径雷达的成像原理进行分析以及对主

5、处理芯片进行选型。文中确定了成像算法，采用距离多普勒算法。系统设计中处理芯片选择了Z7系列芯片。Zynq-7000系列产品是首款在一块芯片上同时集成了双核ARM和FPGA的芯片。ARM处理器的主要优势在于能够高效地控制系统流程。同时对于复杂的高精度算法（如运动参数估计、多普勒中心估计）也可以由ARM处理器进行处理。而芯片中集成的FPGA可以完成成像的主要算法流程，来实现实时成像处理。数据预处理是实现实时成像的重要环节。数字下变频将中频直接采集的数字信号转变为基带信号。经数字下变频处理后的数据进行滤波抽取，滤波抽取在保证距离向信号不失真的同时减少了数据量，节

6、省资源。方位向预滤波在保证方位向信号不失真的同时减少数据量，增加处理时间间隔。方位向预滤波前的数据10KHz，而方位预滤波后，数据的重频为500Hz。距离脉压完成了距离向的一维脉冲压缩处理。成像算法处理是在数据预处理之后进行的，主要包括一次补偿、距离徙动校正和方位压缩。一次补偿、距离徙动校正操作使成像更加清晰，分辨率更高。经方位脉压后，最终实现系统成像处理。为了节省资源，更高效地进行成像处理，本文提出了模块复用的思想。根据一次补偿、距离徙动校正、方位脉压的结构特点，将三个模块用一个模块复用处理，实现资源高利用率。最后对系统进行测试，一幅SAR图像方位向数据

7、位8192，而数据重频为500Hz，则要求在16s内必须完成一幅图的处理，在本系统中，10s就可以完成图像处理，所以达到了实时成像的要求，完成了任务指标。最后是对本文工作的总结与展望。用本文论述的方法能达到更高的成像分辨率。关键词：SAR，FPGA，实时处理，距离多普勒算法论文类型：应用基础技术I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTSyntheticApertureRadar(SAR)imagingradartechnologyisaveryimportantapplication.Andasamovingvehiclewith

8、UAVs,high-resolutionmicro-SARreal