机载合成孔径雷达方位预处理研究及其采用可编程逻辑器件的设计与实现

发布时间：2022-06-03 22:22

　　本论文结合电子所机载合成孔径雷达及其实时数字成像处理器的工程项目，对成像处理中的方位预处理部分进行了研究，提出了采用子孔径带通滤波的方位预处理方法，设计了基于CPLD芯片的方位预处理硬件电路。 机载SAR实时数字成像处理的运算量很大，采用子孔径成像方法可以从方案上实现系统的并行处理，从而提高系统的处理能力。文中对此进行了详细的分析与讨论。 但是采用子孔径成像方法，会加大方位预处理的工作量。文中详细分析了方位预处理的工作原理，提出了对子孔径进行带通滤波的处理方法，以有效地简化方位预处理工作。 可编程逻辑器件（PLD）的应用可以有效提高系统的整体性能。在SAR信号处理领域以往大多只利用其进行一些简单的逻辑控制，很少用于复杂算法的实现。随着集成电路技术的发展，PLD性能已经完全能够满足构造复杂系统的需要。我们在这方面进行了尝试，采用模块化结构与线性流水线处理相结合的设计思想，设计了基于CPLD芯片EPF10K50VQC240-3的方位预处理器硬件电路，并将其成功地应用在了机载SAR实时数字成像处理器中，使系统在物理结构、运算效率、功耗、成本等方面都得到了改进。 这是在... 

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第1章 引言
    1.1 合成孔径雷达发展概况
    1.2 我国合成孔径雷达技术的现状及发展
    1.3 本文的主要贡献及内容安排
第2章 机载合成孔径雷达成像处理基本原理
    2.1 引言
    2.2 机载SAR基本原理及其回波信号数字模型
        2.2.1 合成孔径原理
        2.2.2 机载SAR回波信号数字模型及其相关参数
        2.2.3 多普勒回波信号的压缩（波束锐化）
    2.3 机载SAR成像处理的理论模型
    2.4 机载SAR实时数字成像处理基本流程
        2.4.1 机载SAR对成像处理器的基本要求
        2.4.2 机载SAR实时数字成像处理的典型步骤
    2.5 小结
第3章 可编程逻辑器件
    3.1 引言
    3.2 PLD器件简介
        3.2.1 PLD器件的组成
        3.2.2 PLD器件的优点
    3.3 PLD器件的历史及发展
    3.4 PLD与DSP器件的比较
    3.5 CPLD芯片EPF10K50VQC240-3介绍
        3.5.1 特点
        3.5.2 功能描述
        3.5.3 配置与下载
    3.6 小结
第4章 采用子孔径方法的方位预处理原理分析
    4.1 引言
    4.2 子孔径成像处理方法
    4.3 采用子孔径方法的机载SAR实时成像处理器结构
    4.4 方位预处理基本原理
    4.5 采用子孔径带通滤波的方位预处理
        4.5.1 低通滤波与带通滤波的比较
        4.5.2 信号参量以及机载SAR工作模式之间的关系分析
        4.5.3 子孔径带通滤波方位预处理的具体步骤
    4.6 小结
第5章 方位预处理分机的设计与实现
    5.1 引言
    5.2 线性流水线处理机
        5.2.1 异步和同步模型
        5.2.2 时钟及定时控制
        5.2.3 加速比、效率和吞吐率
    5.3 方位预处理分机设计中的难点及关键技术分析
    5.4 方位预处理分机电路方案设计
        5.4.1 方位预处理分机的结构方案
        5.4.2 数据处理器的结构方案
    5.5 方位预处理分机的技术要求
    5.6 方位预处理分机滤波器的设计
    5.7 方位预处理分机电路的实现
    5.8 方位预处理分机电路的应用
    5.9 方位预处理分机电路存在的问题及其改进建议
    5.10 小结
第6章 结束语
附录1 数据处理器时序图
附录2 方位预处理分机电路原理图
参考文献
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致谢



本文编号：3653584