基于FPGA的视频SAR成像处理系统设计与实现

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangxmscuosaka
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
合成孔径雷达作为雷达技术发展的一个重要里程碑,它不仅具有普通雷达全天候、全天时、远距离等特点,而且还能根据回波特性,解析出真实场景。然而,伴随着“图像”二字的往往是较高的数据量。较高的数据量,同时也对雷达实时成像系统的处理能力带来了较高的要求。本文以太赫兹SAR系统中的实时成像系统方案的设计与实施为主要研究方向,实现了一套以RD与PFA成像算法为基础的基于ZYNQ-7020平台的SAR实时成像系统,主要工作内容如下所述:1.研究在解线频调下,RD与PFA成像算法的处理方法,在算法复杂度与成像质量之间进行权衡,对两种算法的处理流程进行了一些调整,并针对PFA成像算法中的波数域矫正步骤,提出了一种复杂度较低的插值矩阵处理方案以代替传统的二维非线性插值过程。2.结合太赫兹SAR的各项参数,以及成像系统的设计指标,并对信号的传输以及处理流程展开分析。合理为ZYNQ平台中的PL侧与PS侧分配任务,研究各模块之间的通信机制以及数据缓存方法,并针对成像需求,提出了一种基于自适应幅值压缩+伪彩色空间映射的视频流转换解决方法。3.PL一侧主要完成与DDR缓存区交互、对数据进行大端字节序转小端字节序以及FFT/IFFT、去斜处理、取模运算、伪彩色映射、数据流转视频流再转TMDS信号,这一系列内容,旨在通过并行设计的思想提高数据的处理速度。4.PS一侧以双核ARM为主体,完成了以太网接收、波数域矫正、数据矩阵转置及频谱搬移、信号幅值自适应压缩以及为PL部分模块驱动程序的设计,并提出了一套简易的模块调度方案,以代替算力损耗较高的处理系统。5.将本套系统与太赫兹SAR相连接,进行系统整机的联调测试。通过在转台模式以及条带模式下将RD、PFA成像算法的处理结果与MATLAB的成像结果做比对,验证所设计系统的正确性,并且实时统计成像帧率,保证系统满足设计要求。
其他文献
为了扩大通信覆盖范围,提高通信的可靠性,协同通信技术逢时而生,它以共享为思路,通过共享用户彼此的天线发射信号,获得分集增益。如今,协同通信技术在移动自组网中广泛应用,然而,在该场景下,终端设备往往采用电池供电,受到能量和成本的限制,对功耗有一定的要求。连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)由于其相位连续和恒定包络的特性,可以使用低成本的非线性功率放大器并且能
随着通信技术的发展,调制方式也越来越复杂多样,为了更充分利用频谱资源,更好地应对通信体制的多元化。论文将深入研究通信信号的特征提取算法及调制识别技术,主要研究成果如下:本文首先使用卷积神经网络、长短期记忆网络完成信号的调制识别;然后引入结构更复杂的卷积长短期深神经网络和多通道卷积长短期深神经网络,以提取通信信号中包含的空间特征和时序关联性特征;而后对多通道卷积长短期深神经网络进行优化设计,确定了学
随着科技的迅速发展,无线通信系统逐渐应用于人们生活中的各个角落。5G毫米波时代的到来,无线通信收发机系统设计愈发重要,作为收发机中的重要模块,锁相环提供着上下变频本振信号的作用,其性能优劣制约着整个收发机系统接收信号的好坏。CMOS工艺以其集成化高、成本低,有着其天然的优势,因此针对CMOS锁相环关键技术的研究与设计意义非凡。本文基于CMOS工艺,完成了压控振荡器、分频器、小数锁相环的设计。全文首
近年来,智能便捷的无线通信技术发展迅速,万物互联把丰富多彩的智能电子设备带入我们的生活。射频前端集成电路已经成为学术界和工业界的研究热点,而集成电路设计常常受限于半导体技术。为了适应最新通信技术和集成电路芯片设计的需求,先进半导体工艺器件物理尺寸需要不断减小,从而提高有源器件的截止频率。在各种半导体工艺中,对于相同的工艺节点,III-V族化合物工艺半导体成本相对较高,很难在民用产品中广泛使用,而硅
日益增长的网络规模对网络的故障探测和定位提出了更高的要求,网络测量是发现网络故障的重要手段。主动测量由于具有灵活性和隐私性在网络故障检测中被广泛运用,但主动测量的方法会向网络中引入额外的探测流量。本研究的测量对象是网络中的链路级故障。为了探测到所有链路故障,最常见的设计是对链路进行全覆盖的测量,这无疑会引入大量的探测流量。而在任何的典型场景中,故障链路的数量都只是网络中的一小部分。理想的设计目标是
数据中心光互联是光纤通信行业在短距离传输的重要业务与关注点,与相干光传输系统为代表的长距离传输光纤通信系统不同,数据中心光互联为代表的短距离传输系统考虑到成本、功耗与复杂性的问题,更加倾向于低成本、高速率的光纤传输系统。本文以数据中心之间光互联为应用背景,研究内容分为两大部分,第一部分研究了单偏振直接探测系统的光场恢复技术,第二部分研究了偏振复用直接探测系统的偏振解复用技术。针对系统结构、传输效率
随着行业的快速发展,手机等无线电子产品的结构越来越复杂,通过设计达到通信标准的难度也进一步增大。在复杂系统中,原来被视为线性器件的可调谐电容和导电泡棉等射频前端器件的非线性在辐射杂散干扰测试中变得越来越显著,逐渐进入科研工作者视野并成为制约电路系统性能的关键所在。因此,为了缩短研发周期和减少研发成本,我们迫切需要针对射频前端,特别是杂散滤波电路之后的可调谐电容和导电泡棉的非线性建立等效的行为级模型
毒品浓度的检测是临床和法医鉴定中的一项重要任务,旨在通过各种检测方法确定待定样本中毒品的含量。随着社会的发展,对毒品系统的要求不仅仅停留在定性检测,而是要求毒品系统能够实现快速、稳定、便携的毒品定量检测。上转发光材料通过光子的激发能够将低能量的荧光转换成高能量的荧光,具有荧光寿命长、发射峰窄、毒性低、抗斯托克斯频移和抗生物自发荧光的优势。因此,本文从已有上转发光材料出发设计并且制作了吗啡检测系统,
高速移动接入、增强现实(AR)、虚拟现实(VR)、超大规模物联网等计算密集型应用的发展,对网络时延、接入带宽、计算力等方面提出了更高的要求。传统移动云计算(Mobile Cloud Computing,MCC)将计算任务卸载到远端数据中心,整个任务的处理时延难以得到保证,因此移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)应运而生。MEC技术将服务器部署在更加接近用户的移动网络边
随着大数据时代的发展,张量为多维数据提供了一种有效的数学表示。为了提取隐藏的结构或模式,张量分解作为一种常见的秩揭示代数出现了,它将张量分解成几个小的(通常是可解释的)张量。给定张量的一部分作为观测样本,张量补全通过利用多维数组的低秩结构对缺失的成分进行插值。最近提出的张量环分解是一种量子启发方法,它在低级计算机视觉问题的任务中表现出比现有方法更好的性能。本文将说明通过求解基于此张量环分解的凸优化