基于FPGA的SAR实时成像系统设计

基于FPGA的SAR实时成像系统设计(论文13000字)
摘 要:合成孔径（SAR）雷达具有高分辨率、实时性等特点，因此被广泛运用于各方面，随着技术要求提高，SAR成像系统已经不能达到技术标准要求。本文首先介绍成像系统的基本理论包括脉冲压缩和高分辨率实现，并且基于理论知识利用matlab软件完成脉冲压缩和chirp scaling（CS）算法的仿真，然后在制定成像系统方案和了解成像系统硬件的基础上，采用Verilog HDL硬件描述语言在ISE仿真平台上完成成像系统CS算法的FPGA编程，本篇论文的核心工作是完成成像系统主要模块的设计与仿真，为多功能高性能成像系统做准备。
关键词：合成孔径雷达;CS算法;FPGA;模块

Design of SAR Real-Time Imaging System Based on FPGA
Abstract: Synthetic aperture radar (SAR) has characteristics such as high resolution,real-time,it is widely applied in various aspects,with advance of technical requirements,SAR real-time imaging system cannot run up to the technical standards.Firstly,basic theory of SAR imaging system is explained in the article,including simulations of pulse compression and Chirp Scaling (CS) algorithm by matlab, then basing on formulating scheme and understanging hardware of SAR imaging system,Verilog is used to complete FPGA programme of CS algorithm in ISE, realizing main modules is the main research of the article, thus preparing for the design of overall system.
Key words: synthetic aperture radar; CS algorithm; FPGA; module
 

目 录
1 绪论    1
1.1论文研究背景和意义    1
1.2 SAR雷达的发展    1
1.3本文研究内容与结构安排    2
2 SAR雷达理论知识    3
2.1 合成孔径基本模型    3
2.2 脉冲压缩原理    4
2.2.1 脉冲压缩理论与仿真    5
2.2.2 距离压缩处理    6
2.2.3 时域方位处理    7
2.3 实时成像高分辨率实现    7
2.3.1 距离向高分辨率实现    8
2.3.2 方位向高分辨率实现    8
2.4 具体实时成像处理算法及matlab仿真    9
3 SAR成像系统硬件介绍    11
3.1 总体方案设计    11
3.1.1 系统参数指标    12
3.1.2 系统总体方案介绍    12
3.2 外围电路设计    13
3.2.1 数据采集模块    13
3.2.2 相关接口简介    13
3.3 FPGA硬件电路    15
4 SAR成像系统主要模块FPGA的程序设计与仿真    16
4.1 仿真软件ISE    16
4.2 距离向脉压处理    17
4.2.1 FFT模块实现    17
4.2.2 复乘模块实现    20
4.3转置存储模块实现    21
4.4方位向脉压处理    22
4.4.1 sinc插值模块实现    23
5 结论    26
参考文献    27
致 谢    28