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《星載SAR星上實(shí)時(shí)成像處理器的研究與實(shí)現(xiàn)》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(kù)。
1、分類號(hào)UDCTN957．52621．39密級(jí)編號(hào)中國(guó)科學(xué)院研究生院碩士學(xué)位論文指導(dǎo)教師昌里苤硒宜魚蟲墾型堂院電王堂嬰塞壓申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別亟±堂魚．學(xué)科專業(yè)名稱通籃皇籃星丕笙論文提交日期200515一論文答辯日期—二塑鰹!Q受!鱧培養(yǎng)單位史墾型堂院電王堂硒究逝學(xué)位授予單位史國(guó)型堂暄嬰塞生暄摘要星載合成孔徑雷達(dá)(SyntheticApertureRadar,SAR)系統(tǒng)是近年來SAR領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，西方發(fā)達(dá)國(guó)家相繼發(fā)射了各自的星載SAR系統(tǒng)，并投入使用。傳統(tǒng)的星載SAR需要把原始數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)傳通道發(fā)送到地面，通過地面后處理來完成原
2、始數(shù)據(jù)到圖像的成像處理，這一方面是由于SAR成像的復(fù)雜性，另一方面更是由于星上環(huán)境對(duì)信號(hào)處理硬件的苛刻要求。近年來，隨著數(shù)字集成電路和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，在星上完成SAR成像處理已成為可能，同時(shí)也成為未來星載SAR技術(shù)的一種發(fā)展趨勢(shì)。星上實(shí)時(shí)成像處理器是未來先進(jìn)星載合成孔徑雷達(dá)(SAR)的重要組成部分，它以能滿足星上環(huán)境要求的信號(hào)處理機(jī)為硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)SAR原始數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)成像，并作為圖像壓縮、目標(biāo)識(shí)別及目標(biāo)信息提取等其它星上數(shù)據(jù)處理步驟的基礎(chǔ)，達(dá)到快速識(shí)別目標(biāo)、減小數(shù)傳壓力、有效提取數(shù)據(jù)的目的。針對(duì)兩套典型系統(tǒng)，
3、本文對(duì)星載SAR及其實(shí)時(shí)成像處理器參數(shù)和指標(biāo)作了分析，確定了星上實(shí)時(shí)成像處理方案。針對(duì)星上環(huán)境對(duì)處理器器件的限制，提出了基于Xilinx公司高性能、抗輻照、可編程Virtex—II系列FPGA器件的星上實(shí)時(shí)成像處理器實(shí)現(xiàn)方案。方案采用最常用的距離一多普勒(R-D)成像算法，整個(gè)成像處理器由預(yù)處理器、距離壓縮、轉(zhuǎn)置存儲(chǔ)器(CornerTurningMemory，CTM)、方位壓縮四個(gè)模塊組成，所有模塊均以VirtexII系列FPGA為主要處理器件。本文第三章對(duì)星上實(shí)時(shí)成像處理器總體方案進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，第四章簡(jiǎn)要介紹了成
4、像處理器系統(tǒng)的主要處理芯片一ⅥrtexII系列FPGA芯片的主要特性及其航天應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。第五章至第八章介紹實(shí)時(shí)成像處理器的各處理模塊。其中，第五章詳細(xì)介紹了預(yù)處理的實(shí)現(xiàn)方案，方案將距離向和方位向預(yù)處理在一片XC2V1000FPGA芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)，有效減小了系統(tǒng)的體積和重量，增加了可靠性。第六章闡述了距離壓縮的原理、實(shí)現(xiàn)方法、FPGA硬件實(shí)現(xiàn)方案。第七章從目的、功能、原理等方面對(duì)CTM論述，并給出了詳細(xì)的硬件實(shí)現(xiàn)和測(cè)試結(jié)果。第八章給出了方位壓縮模塊的設(shè)計(jì)方案另外，本文的前兩章還對(duì)SAR的基本理論作了回顧，對(duì)SAR，尤其是空載S
5、AR的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀、趨勢(shì)作了分析，文章的最后部分針對(duì)星上實(shí)時(shí)成像處摘要理器的測(cè)試問題提出了基于Flash存儲(chǔ)器的測(cè)試方案。關(guān)鍵詞：星載合成孔徑雷達(dá)，實(shí)時(shí)成像，預(yù)處理，距離壓縮，轉(zhuǎn)置存儲(chǔ)器，方位壓縮摘要ABSTRACTInrecentyears，moreandmoreattentionhasbeenpaidtospaceborneSyntheticApertureRadar(SAR)．AlotofspaceborneSARsystemshavebeenlaunchedandemployedbywesterndevelo
6、pedcountries．BecauseofthecomplexityofSARimagingandespeciallyrigorousspaceenvironmentconditionforsignalprocessingdevice，traditionalspaceborneSARalwaystransmitsoriginaldatatogroundstationthroughdatatransferchannelandachievesimagingfromoriginaldatabypost-processing
7、．Withtherapiddevelopmentofdigitalintegratedcircuitanddigitalsignalprocessingtechnology,on—boardimageprocessingbecomespossibleinrecentyears，anditisalsooneofthenewdevelopmenttrendsofspaceborneSAR．On—boardreal-timeimagingprocessorisanimportantpartoffuturespaceborne
8、SAR，itisbasedonthesignalprocessorfitforspaceenvironmentandtransformstheoriginaldatatoimage，whichisthebasisofimagecompressing，targetidentifyingandotheron—boarddataproc
