星载SAR成像处理器中转置存储器的FPGA实现

论述了合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)成像处理器转置存储器(Corner turning memory,CTM)的功能和原理,提出了一种基于FPGA的星载SAR成像处理器CTM设计方案,分析了系统的参数及输入输出接口时序,给出了详细的硬件实现,并进行了功能和时序仿真。方案主要部分由一片XC2V500 FPGA和三片K6F3216T6M SRAM组成,采用三页式结构和输入输出并行处理方法,考虑了星上环境条件对器件的限制,可以实现星上SAR实时成像处理器的CTM系统。实验结果表明该CTM系统可行。     

星载SAR的噪声干扰分析

由于在星载SAR干扰功率计算中,采用传统的雷达干扰方程很难得到某些参数,因此计算结果可能不合理。根据星载SAR的成像原理和噪声干扰机理,从定性和定量两个方面分析了对星载SAR实施噪声干扰的可行性。在不考虑成像算法及传输损耗的影响下,提出了与星载SAR的方位、距离分辨率及其运行轨道等参数有关的干扰方程,分析了与传统干扰方程的不同及影响因素。依据星载SAR系统波位设计原理,分析了雷达天线端口及其接收机通道的信干比变化,并进行了仿真、计算。研究结果适用于星载SAR干扰的工程设计及计算。     

分布式小卫星SAR测速解模糊分析

分布式小卫星SAR由于其基线长达数百米以上,采用沿航迹干涉测速时,速度模糊非常严重.本文分析了沿直线排列的小卫星编队利用多基线和多工作频率来消除测速模糊的方法;讨论了速度方向模糊问题;简要地分析了空间立体编队的分布式小卫星SAR消除速度模糊的方法.     

基于FPGA的千兆以太网数传系统设计

利用Xilinx公司的VC707开发板设计了基于FPGA的千兆以太网数据传输系统。开发板上集成了以太网的MAC层硬核以及PHY层芯片,提供了实现以太网数据传输的基础。该系统同时实现了UDP与IP协议,允许上位机与系统之间进行基于UDP协议的数据交互,并可以利用板卡的DDR3实现数据的缓存。实践证明,该系统可以实现数据高速、准确的传输。     

基于方位向滑窗处理的SAR原始数据频域幅相压缩算法

提出一种SAR原始数据频域幅相压缩算法.该算法应用方位向滑窗处理代替传统的递推处理,以提高子块标准差估计的准确性.论文详尽分析了新算法原理及实现步骤;定义了数据域和图像域评估指标;应用ERS-1/2系统实测原始数据进行压缩实验,同时给出应用FPGA实现方位向滑窗处理的原理框图.实验结果表明:提出的新算法性能优于BAQ (Block adaptive quantization)、 BAPQ (Block amplitude-phase quantization)等时域算法,同时也优于频域FFT-BAQ算法.新算法采用滑窗处理比递推处理的数据域信噪比提高1dB左右.综合考虑计算开销与估计性能,滑窗处理时,方位向分块尺寸应小于10个脉冲.     

基于FPGA的SAR预处理器中FIR滤波器的实现

针对合成孔径雷达(SAR)预处理器的技术要求,提出了一种采用现场可编程门阵列器件FPGA并利用窗函数法实现线性FIR数字滤波器硬件电路的设计方案,并以一个16阶低通FIR数字滤波器电路的实现为例说明了利用Xilinx公司的Virtex-E系列芯片的设计过程。对于耗时且占资源的乘累加运算,我们给出了将乘累加运算转化为查表的分布式算法(DA算法)。设计的电路通过软件程序进行了验证和硬件仿真,结果表明电路工作正确可靠,能满足设计要求。     

星载SAR实时成像处理器预处理器的FPGA实现

讨论了合成孔径雷达(SAR)实时成像处理器预处理的算法,提出了一种基于FPGA的星载SAR成像处理器预处理器实现方案,并给出了详细的硬件实现。该方案将距离向预处理和方位向预处理集成在一片XQR2V1000芯片内实现,有效地减小了系统的体积和重量,增加了可靠性,同时考虑到星上环境对器件选择的限制。该方案是星载SAR实时成像处理器预处理器的一种可行的实现途径。     

机载SAR实时成像处理器中方位预滤波比的选取

在机载SAR实时成像处理器中，方位预滤波比的选取对最终获得的方位分辨率有决定性的影响。本文首先简要介绍了方位预滤波的原理和实现，然后推导了最佳预滤波比的选取公式，接着公式了预滤波比选取过程中影响分辩率的两个制约因素，最后举一个实例进行了具体的说明。     

基于实测数据的原始数据压缩对InSAR系统测高影响研究

为了研究原始数据压缩对InSAR系统干涉测高的影响。该文应用4组典型高程起伏的ERS-1/2实测数据,对Block Adaptive Quantization (BAQ) 与 Amplitude-Phase (AP) 两种有重要工程应用潜力的算法对干涉测高影响进行研究。试验结果表明:BAQ算法在设计时,要合理选择数据分块尺寸;同时,对于测高精度要求较高且垂直基线较短的系统,量化位数应至少为4 bit。AP算法在设计时,要合理分配幅度和相位量化位数。对于平均比特率为3 bit/sample,AP算法最优方案为幅度2 bit、相位4 bit,其性能介于3 bit BAQ和4 bit BAQ之间。     

编队小卫星干涉合成孔径雷达基线设计研究

该文提出了一种编队小卫星干涉合成孔径雷达(INSAR)基线的设计方法,该方法基于编队小卫星空间几何模型和实际地理模型,分析了干涉回波信号特性,给出临界基线和最优基线的选择方法,分析了等效视数、信噪比和地形坡度对基线选择的影响。并基于C波段编队小卫星进行了仿真设计,给出了在一个轨道周期内,干涉基线的变化情况和测高精度变化的仿真结果。仿真结果验证了该文的基线设计方法的有效性。