FPGA在實(shí)時(shí)SAR成像系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)(SAR)是一種具有高分辨成像和遠(yuǎn)距離作用的高性能雷達(dá)，在許多領(lǐng)域均發(fā)揮重要作用。然而在工程實(shí)現(xiàn)的過程中，一方面，它需要對(duì)大數(shù)據(jù)量和高數(shù)據(jù)率的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，另一方面，雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性有很高的要求，這些要求給工程實(shí)現(xiàn)帶來了極大的挑戰(zhàn)。因此，用于實(shí)現(xiàn)合成孔徑雷達(dá)的硬件系統(tǒng)的選擇和搭配就成為了一個(gè)至關(guān)重要的問題。
　　 通常情況下，對(duì)這種雷達(dá)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理都是采用DSP芯片技術(shù)，然而，隨著合成孔徑雷達(dá)的性能要求越來越

2、高，施加給DSP的負(fù)擔(dān)越來越重，僅僅使用DSP來完成設(shè)計(jì)的難度越來越大。同時(shí)，由于FPGA技術(shù)在實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理方面經(jīng)過幾年的發(fā)展已經(jīng)趨近成熟，因此，F(xiàn)PGA在SAR成像方面已經(jīng)被越來越多的應(yīng)用。而本文也將對(duì)FPGA在SAR成像方面的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
　　 合成孔徑雷達(dá)成像的算法流程一般是這樣的——一定程度上也是硬件處理流程，首先要對(duì)采樣得到的原始數(shù)據(jù)要進(jìn)行預(yù)處理，然后進(jìn)行脈沖壓縮，之后會(huì)做一些更為復(fù)雜的算法處理。預(yù)處理算法包

3、括距離向預(yù)處理和方位向預(yù)處理：距離向預(yù)處理就是數(shù)字下變頻(DDC)和時(shí)域低通濾波相結(jié)合，數(shù)字下變頻如果不考慮其算法的內(nèi)在物理意義，在數(shù)學(xué)上它本身就是一種乘法，而低通濾波在時(shí)域上，就是一種卷積運(yùn)算，也是一個(gè)在數(shù)學(xué)上乘累加的過程；方位向預(yù)處理也是一種濾波。脈沖壓縮在算法上有多種實(shí)現(xiàn)方法，而常用的是頻域?yàn)V波法，其原理是首先進(jìn)行FFT，然后與頻域匹配函數(shù)相乘，再做IFFT?？偨Y(jié)上面的兩類算法，無論是乘法，F(xiàn)FT還是IFFT，都可以在FPGA內(nèi)實(shí)