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《機(jī)載sar高分辨率成像算法的fpga處理技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中圖分類號(hào)：TN957論文編號(hào)：102870416-S052學(xué)科分類號(hào)：081001碩士學(xué)位論文機(jī)載SAR高分辨率成像算法的FPGA處理技術(shù)研究研究生姓名丁勇學(xué)科、專業(yè)通信與信息系統(tǒng)研究方向雷達(dá)信號(hào)處理指導(dǎo)教師朱岱寅教授南京航空航天大學(xué)研究生院電子信息工程學(xué)院二?一六年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringTheProcessin
2、gTechnologyResearchofAirborneHighResolutionSARImagingAgorithmbasedonFPGAAThesisinCommunicationandInformationSystembyDingYongAdvisedbyProf.ZhuDaiyinSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2016承諾書本人聲明所呈交的碩士學(xué)位論文是本
3、人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要合成孔徑雷達(dá)（SAR）是高分辨率成像雷達(dá)，具有傳統(tǒng)光學(xué)成像與紅外遙感沒有的全天候與全天時(shí)工作
4、的特點(diǎn)，并且能夠穿透遮蔽物，改變了傳統(tǒng)雷達(dá)單純探測(cè)目標(biāo)位置的方式，并具有獲取目標(biāo)圖像的能力，從而能夠獲得更多的目標(biāo)信息，有利于進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，在戰(zhàn)場(chǎng)偵察，環(huán)境監(jiān)測(cè)、應(yīng)急救援等領(lǐng)域具有重要作用。SAR主要搭載在衛(wèi)星與較大型的飛機(jī)上，該系統(tǒng)不但組成復(fù)雜、成本高，而且重量與體積都較大，成為在小型飛行平臺(tái)上應(yīng)用的瓶頸。而隨著國內(nèi)外輕小型飛機(jī)、無人飛行器的快速發(fā)展，在其上搭載微型SAR成像處理系統(tǒng)逐漸受到廣泛關(guān)注，而小型飛行平臺(tái)的SAR成像處理系統(tǒng)迫切需要解決體積、重量、功耗、實(shí)時(shí)處理等問題。要搭建微型SAR成像處理
5、系統(tǒng)，需要選擇處理流程簡(jiǎn)潔且適合硬件實(shí)現(xiàn)的算法。極坐標(biāo)格式算法(PFA)在正側(cè)視情況下可以采用基于PCS的尺度變換方式，以簡(jiǎn)單的復(fù)數(shù)運(yùn)算與FFT變換取代兩維插值運(yùn)算，簡(jiǎn)化了算法。FPGA硬件可編程、高度并行處理等特點(diǎn)，使得它在高速率、大數(shù)據(jù)量處理的場(chǎng)合中被廣泛使用，因此選擇FPGA實(shí)現(xiàn)SAR算法成為目前微型SAR成像處理系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)。本文一共有五章，各章節(jié)主要內(nèi)容如下所述：論文第一章首先介紹了SAR的背景知識(shí)，然后回顧了國內(nèi)外微型SAR研究的歷程，介紹了FPGA器件的相關(guān)技術(shù)。闡述了在微型SAR成像處理
6、系統(tǒng)中，利用FPGA實(shí)現(xiàn)極坐標(biāo)格式算法的意義。最后給出了文章的主要內(nèi)容與文章結(jié)構(gòu)。論文第二章首先介紹了去斜率信號(hào)的特點(diǎn)，然后分別介紹了利用插值方式與基于PCS的尺度變換方式實(shí)現(xiàn)極坐標(biāo)格式算法的原理，并給出了各自點(diǎn)目標(biāo)的仿真結(jié)果。最后指出在硬件實(shí)現(xiàn)極坐標(biāo)格式算法過程中，從處理效率角度出發(fā)，基于PCS的極坐標(biāo)格式算法更適合硬件實(shí)現(xiàn)。論文第三章從SAR信號(hào)實(shí)時(shí)處理的角度出發(fā)，結(jié)合PFA處理流程與FPGA硬件技術(shù)進(jìn)行考慮，為節(jié)省硬件資源與提升數(shù)據(jù)處理效率，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了PFA算法處理模塊、DDR3讀寫轉(zhuǎn)置模塊、PCI
7、e傳輸模塊。然后給出各個(gè)模塊的具體設(shè)計(jì)，相應(yīng)的模塊還對(duì)處理效率、處理誤差進(jìn)行了分析。論文第四章是系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析，采用VC707評(píng)估板作為硬件開發(fā)平臺(tái)，結(jié)合上位機(jī)、DDR3SDRAM等軟硬件資源，編寫算法的控制邏輯。輸入8192*8192大小的去斜率信號(hào)到設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，通過比對(duì)FPGA與MATLAB的處理結(jié)果驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性。論文第五章對(duì)文中研究的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)說明，并提出設(shè)計(jì)需要改進(jìn)的地方與接下來的研究方向。關(guān)鍵詞：SAR；去斜率信號(hào)；極坐標(biāo)格式算法；FPGA；DDR3；PCIeI機(jī)載SAR高分辨
8、率成像算法的FPGA處理技術(shù)研究AbstractSyntheticapertureradar(SAR)isahighresolutionimagingradar,whichhastheabilitytopenetrateshelterandacquirehighresolutiontargetimagesiswidelyusedforbattlefieldsurveillance,environmentalmonitoring
