星载SAR实时成像处理器的FPGA实现

本文提出了一种用FPGA实现星载合成孔径雷达实时成像处理器的方法,用来实现星载SAR的CS算法(或RMA算法).该实时成像处理器由7片Xilinx公司的商业FPGA实现,其中4片作为并行的处理单元;一片为CS因子的生成单元;一片为SDRAM控制单元;一片为系统的控制单元.该系统将流水处理和并行处理相结合,从而极大的减少了处理时间.同时根据算法各运算对数据的精度要求不同,将浮点运算和定点运算结合在一块,减少了硬件开销.该系统工作在100MHz时,33秒左右能完成16k16k星载样本点的成像,并对加拿大Radarsat的雷达原始信号进行成像处理,成像质量能达到要求.

用FPGA实现星载SAR实时成像处理器的工程方法

根据星载SAR成像算法的原理,提出了一种用FPGA实现该成像处理器的有效方法。该处理器的体系结构由算法直接映射而来,同时根据算法内在的时间关系将流水处理和并行处理相结合,从而极大地减少了处理时间。根据算法各运算对数据的精度要求不同,将浮点运算和定点运算结合在一块,既满足了成像的精度要求又节省了硬件开销。该系统工作在100MHz时,33s左右能完成16k*16k星载样本点的成像,并对加拿大Radarsat的雷达原始信号进行成像处理,成像质量能达到要求。

机载SAR实时成像处理器中方位预滤波比的选取

在机载 SAR实时成像处理器中 ,方位预滤波比的选取对最终获得的方位分辨率有决定性的影响。本文首先简要介绍了方位预滤波的原理和实现 ,然后推导了最佳预滤波比的选取公式 ,接着分析了预滤波比选取过程中影响分辨率的两个制约因素 。

用ADSP21062高速信号处理系统实现机载SAR实时成像处理器的方位向处理

机载SAR实时成像处理器可以在载机飞行的同时获得高分辨率的SAR图像,对于实时监测、军事侦察等应用具有重要意义。实时成像处理器就是用高速数字信号处理系统来实时地实现SAR的成像算法。该文介绍SAR实时成像处理器方位向处理部分的研制,该部分采用了自行开发的、基于ADSP21062的高速信号处理系统,8片ADSP21062被安排在4个并行处理通道中,具有960MFLOPS的峰值处理速度,优化的软件设计保证了硬件资源的利用效率。仿真测试和外场实验证明了该系统的设计是成功的。该文对方位向处理部分的实现原理、硬件结构、软件设计进行了详细介绍。

采用可编程器件的合成孔径雷达实时成像处理器方位预处理电路的设计与实现

该文讨论了在合成孔径雷达实时成像处理器中,采用子孔径带通滤波成像处理方法的方位预处理的设计,构造了一种用大规模可编程逻辑器件实现方位预处理的电路结构。文中给出了电路应用和实现结果。可以看到,该电路设计具有较高的运算效率、集成度、灵活性与可扩展性。

基于RTLinux构建机载SAR实时成像处理器嵌入式控制系统

面向地学处理的机载SAR实时成像处理器由一组连接在工业总线上的数据处理板和一个嵌入式主控子系统构成 ,成像处理器的总体设计对主控系统的实时性、稳定性及可扩展性提出了严格的要求 比较了传统的嵌入式工业控制系统的设计方法 ,设计并实现一个基于廉价的PC与RTLinux的主控系统 ,分析了主控系统的两个重点 :DSP宿主环境和RTLinux下的混合任务集 ,并通过给出一个RTLinux与Linux调度精度和误差的对比试验及其结果 。

机载SAR实时成像处理器方位向处理及DSP实现

介绍了基于距离-多普勒算法的成像处理器方位向处理,并针对机载合成孔径雷达(SAR)实时成像探讨了采用DSP并行计算技术实现方位压缩的原理和结果.

基于TX2的微型SAR实时成像信号处理技术

微型合成孔径雷达实时成像处理系统使用GPU实现,该系统以波数域成像算法为基础,采用两步运动补偿方法补偿无人机平台的运动误差,然后使用相位梯度自聚焦算法补偿残留相位误差。基于NVIDIA公司TX2开发板对实时成像处理系统进行了算法开发与验证,结合GPU特性对成像算法并行化处理,在18.5 s内实现了16k×8k点的数据处理。试验结果验证了实时成像处理系统的有效性。

基于DDR2和FPGA的实时成像转置存储器设计

随着雷达实时成像处理器的发展,使得系统中的运算愈加复杂且数据量大,这就要求系统在进行快速运算的同时能对大量数据进行快速传输和存储。转置存储器是合成孔径雷达实时处理器和逆合成孔径雷达实时处理器的一个重要组成部分,它的效率直接决定了整个系统的性能。文中创新性地提出了一种将FPGA作为控制逻辑,DDR2作为外部缓存的转置存储器方案,该方案针对DDR2连续对同一bank的同一行进行读写操作时效率最高这一特点,设计了一种可以在雷达成像系统中通用的转置存储器,使用该存储器对4 096×512×32 b的数据在125 M时钟下做转置,只需80 ms,完全满足系统实时性的要求。

基于TMS320C6701的机载SAR方位向处理的实时实现

机载合成孔径雷达可以在载机飞行的同时获得高分辨率合成孔径雷达图像。由于合成孔径雷达成像具有很多原理性优点,它在军事和民用领域都取得了广泛的应用。方位处理是合成孔径雷达成像算法中重要的一步,由于算法本身的复杂性和雷达数据的高速率,方位向处理的实时实现具有很大的挑战性。介绍了自主研发的、采用TIC67DSP作为核心处理芯片实现方位向处理的高速信号处理系统。通过优化的结构设计和软件流程,有效保证了硬件资源的利用效率,成功实现了设计目标。

星载SAR方位压缩处理的FPGA实现

星上实时成像处理器是未来星载合成孔径雷达的重要组成部分,它可以进一步提高星载合成孔径雷达的性能,拓宽其应用.方位压缩处理是实时成像处理的核心.本文介绍了合成孔径雷达方位压缩处理的基本原理,并对星上实时成像处理器的系统参数进行了详细分析,提出了一种基于FPGA实现星载合成孔径雷达实时成像处理器中方位压缩处理的方法,完成了包括ISA接口、FFT运算、匹配滤波和复数取模在内的方位压缩处理器的设计.根据星上环境对器件的特殊要求,选用Xilinx的VirtexII系列FPGA进行硬件实现.对点目标仿真数据和实际数据的测试表明,该方法完全满足星上实时处理需求.

ADSP-TS201在SAR信号方位预处理中的应用

在机载SAR的实时成像处理器中,回波信号方位向带宽以及方位向采样率不能很好的满足成像处理的要求,本文选择ADSP-TS201处理器芯片对回波信号在成像之前对其进行方位向预处理。在软件实现过程中充分利用此芯片的功能特点,使得预处理在精确度和效率上都很好的满足了成像处理的要求。