微型SAR成像系统的嵌入式软件设计与研制

发布时间：2021-06-09 14:55

　　合成孔径雷达作为一种主动式对地观测雷达系统,具有全天时、全天候的成像特点,自上个世纪五十年代以来,在军事民用领域得到广泛应用,始终是雷达技术领域的研究热点。近年来,随着无人机载平台兴起,加之对雷达系统微型化的需要,微型SAR凭借着微体积、轻重量、低成本等特点,在雷达领域迅速发展起来。本文以微型SAR成像系统的嵌入式软件设计与研制为主要研究方向,研究分析了成像系统中所涉及的匹配滤波技术、微型SAR成像算法。结合工程应用与实际需求,设计并实现了微型SAR配套的实时成像软件系统。具体工作如下:1、研究分析微型SAR成像系统的匹配滤波技术,得出去调频技术对硬件设备结构简化及成像运算量优化有相对优势,适用于微型SAR系统,同时基于运算处理量与实时性考虑,选取极坐标格式算法作为本系统成像算法,推导其成像处理流程。最后介绍嵌入式软件开发流程及开发过程中所应用到的相关技术。2、结合微型SAR系统开发实现,介绍系统整体结构设计方案,分析信号传输与处理流程。在系统需求分析的基础上,实现对软件系统的基本架构设计。同时借助C/S模型,分别对嵌入式软件与上位机软件进行具体结构设计。3、根据软件架构设计,结合各部... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

SlimSAR成像效果图[5]à-

RailSAR系统[6]

电子科技大学硕士学位论文4表1-2FMCW雷达参数表设计参数数据值中心频率2.36GHz扫频模式锯齿波带宽505MHz天线方位角30距离分辨率0.3m方位分辨率0.15m天线增益12dBi雷达重量0.4kg1.2.2国内研究现状相较于国外对微型SAR的研究进度，国内着手开始研究要稍慢一筹。目前，国防科技大学、北京理工大学、电子科技大学、中电十四所、中电三十八所等多个高校与科研单位已经对微型SAR展开深入的研究，在雷达系统设计，成像算法优化等方面均取得了不错的成绩。2014年，中电三十八所按照小尺寸、轻重量的原则设计研制出一款伺服与监控/信号处理一体化的微型SAR系统。系统采用宽带LFM（linearfrequencymodulation）去调频处理方式，简化电路设计结构，降低了设备功耗。系统的综合实时处理模块采用DSP+FPGA混合处理，利用优化RD算法及相应补偿方法提升了系统性能。微型SAR可挂载于小型无人机进行成像工作，在工作高度2000m，速度180km/h，分辨率可达到0.5m0.5m[7]，雷达系统实物及其无人机载成像效果如图1-3、图1-4所示。图1-3微型SAR系统实物图[7]

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种W波段无人机微型SAR系统[J]. 丁满来,丁赤飚,唐跞,王雪梅,温智磊,曲佳萌.  电子与信息学报. 2019(08)
[2]无人机载微型SAR系统设计与实现[J]. 高许岗,雍延梅.  雷达科学与技术. 2014(01)
[3]VxWorks下基于socket的网络通信设计[J]. 肖磊.  计算机与网络. 2013(12)
[4]基于Windows平台VxWorks交叉编译工具的设计[J]. 陈家骏,郑明.  单片机与嵌入式系统应用. 2011(06)
[5]C#与Matlab混合编程技术在数字地震信号处理软件中的应用[J]. 郑晖,王勇.  地震地磁观测与研究. 2011 (02)
[6]浅析VxWorks和Linux嵌入式实时操作系统[J]. 李月军,陈刚.  科技创新导报. 2010(14)
[7]基于VxWorks的多中断处理设计[J]. 唐晓平,何峰,梁甸农.  计算机工程. 2009(13)
[8]聚束模式双基地SAR极坐标格式成像算法研究[J]. 孙进平,白霞,毛士艺.  电子学报. 2008(12)
[9]微型SAR发展状况[J]. 张玉玲,王鹏,曲长文.  舰船电子对抗. 2008(05)
[10]片上PowerPC在VxWorks下的UDP千兆网通信[J]. 张峰,任国强,申会民.  单片机与嵌入式系统应用. 2008(02)

硕士论文
[1]基于PowerPC的显控平台的研究与开发[D]. 胡迪.华中科技大学 2014
[2]SAR极坐标格式处理波前弯曲补偿方法研究[D]. 羌晓丹.南京航空航天大学 2012



本文编号：3220790