SAR实时成像系统中方位向滤波器设计研究

方位向降采样滤波器作为机载合成孔径雷达(SyntheticApertureRADAR,SAR)实时成像系统中关键组成部分之一,其性能将直接关系到图像质量的优劣。由于受到运算代价、存储开销的限制,方位向降采样滤波器的阶数不能很高。如何在滤波器阶数受限的情况下,设计出满足实时处理要求的性能优异的滤波器是一个值得研究的问题。针对机载SAR实时成像系统应用,提出了一种新的方位向降采样滤波器设计方法,引入增广拉格朗日函数实现了通带均方误差最小、阻带最大误差最小准则的方位向降采样滤波器。计算机仿真验证说明了该设计方法的优越性,在同样阶数、同样存储开销的情况下,所设计的滤波器性能要优于纯粹的最大误差最小准则设计的滤波器,满足了机载SAR实时成像系统的要求。

低功耗Clock-Gating技术在SAR实时成像处理中的应用

功耗问题在SAR实时成像系统中是不容忽视的。该文以实时成像系统中的输入分机为研究平台,测试了信号处理中常用芯片DSP,SBSRM,FPGA在采用Clock-gating技术前后,功耗的变化。通过大量的实验结果,验证了Clock-gating技术在SAR实时信号处理中的可行性,对降低SAR实时成像系统,尤其是星载实时成像系统的功耗有一定的指导意义。

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.

一种SAR成像快速算法及优化实现

针对实时SAR成像处理中相关运算量大的特点,提出了新的频域分解快速算法和优化设计方法.根据参数优化准则,选择合适的填零个数和DFT点数分解方式,分析出利用频域分解和频域分段两种算法,可以大大减少相关运算中FFT变换的运算量.在不同情况下,详细分析了多种算法的速度性能和适用性.在并行多处理器上利用此算法,降低了SAR实时成像的运算量和成像延迟,显著提高了SAR实时成像的处理速度.

拉格朗日乘子法在机载SAR成像系统降采样滤波器设计中的应用

根据机载合成孔径雷达 (SAR)的成像要求 ,本文对降采样滤波器的设计提出了使降采样后将混迭进通带的旁瓣能量与通带能量之比为最小的评价标准 .在对拉格朗日乘子法做了详细的推导后给出了FIR滤波器求解的步骤 .通过对利用天线方向图和不考虑天线方向图的两滤波器的比较得出结论 :对于机载SAR实时成像系统的降采样滤波器考虑天线方向图的专门设计是必要的 .

一种ω-k算法的FPGA实现

为了提升合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)ω-k算法成像系统的运行速度,提出了一种基于数据循环存储的STOLT插值FPGA并行实现方法。该方法将经过“一致压缩”处理的数据进行循环存储;在数据存储结束之后,进行Stolt变换中的变量替换、插值位置计算以及插值系数;在同一时间完成插值系数以及相应的处理数据的获取,进行加权求和,获得插值结果。该方案结构清晰,易于实现,流水化插值处理,并对插值的长度以及点数没有限制,极大地提升了系统的可扩展性以及运行速度。该系统工作频率为142 MHz,可以在18 s以内完成实际数据为32768*65536点8 bit机载雷达数据处理,检测证实了该方法的有效性。