基于FPGA的星载SAR成像信号处理技术

发布时间：2024-05-12 06:32

　　合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种高分辨率的微波成像雷达,它通过接收发射电磁脉冲的回波对地面进行二维成像。星载合成孔径雷达是一种空间对地的成像雷达,较之机载SAR具有成像测绘面积大、运行稳定的优势,是航天侦察的重要传感器,高分辨与宽测绘带星载SAR是雷达成像领域的研究热点。星载SAR数据量大,成像处理需要消耗大量运算资源。现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)由于其功耗低、并行处理以及内部集成丰富存储资源的优点,在星载SAR实时成像处理领域具有广阔的应用前景。本文研究星载SAR实时成像处理系统的FPGA设计和实现。第一章首先对星载SAR成像的国内外发展历史与研究现状以及SAR信号的FPGA处理发展分别进行了概述,介绍了文章结构和内容安排。在第二章分析了极坐标格式算法原理以及步骤,针对星载SAR方位向带宽与脉冲重复频率PRF的比值较大,采用PFA算法直接处理会导致方位向的图像混叠的问题,采用基于PFA的子孔径成像及其图像拼接算法,将大带宽的星载SAR数据划分为若干有重叠部分的子孔径并完成成像处理...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图9FPGA处理结果

时间为0．24s，方位向为0．08s，两维FFT为0．05s，能够在5．92s时间内实现全孔径成像处理，满足实时性的需求。图8给出了Sentinel-1海岛数据MATLAB的处理结果，图9给出了FPGA的处理结果，可以看出两个处理结果基本一致，但是FPGA的处理时间却大幅降低。图....

图2.5MATLAB中的点目标仿真结果

南京航空航天大学硕士学位论文sin(())()()()[()]()()sskknTkTTytynTxnThnkTxnTnTkTT变换与方位向keystone变换级联是实时....

图2.7拼接结果对比图

（a）（b）（c）（d）图2.7拼接结果对比图（a）参考图像；（b）待拼接图像；（c）待拼接图像;（d）拼接结果勒中心估计算法雷达和场景目标之间由于相对运动导致的回波相位历程做二阶泰勒展开称为多普勒中心。尽管可以通过SAR系统参数计算获得多普勒中心，在，实际的多普勒....

图2.10MATLAB处理结果图，(a)PGA算法处理前图像；(b)PGA算法处理后图像

（a）（b）图2.10MATLAB处理结果图，(a)PGA算法处理前图像；(b)PGA算法处理后图像2.6实测数据成像结果对于本章的算法采用了哨兵一号实测数据做了验证，哨兵一号16个8192*512大小的子孔径PFA成像结果如图2.11所示。可以看出相邻....

本文编号：3971003