适于FPGA实现的相关干涉仪测向算法研究

相关干涉仪测向算法的应用广泛,使用FPGA能够解决其应用DSP很难实现宽带信号的实时测向问题.介绍一种适于FPGA实现的相关干涉仪测向算法——最小间距法.与使用相位差值进行相关处理的传统相关干涉仪不同,最小间距法不需要求解采向信号的相位差,并且该算法摒弃了传统算法中求解相关系数的设计思路,引入求取空间点最小距离的方法来获取信号来向,降低了算法复杂度,减少了FPGA内部逻辑资源的使用.     

FPGA实时实现PGA算法的研究

合成孔径雷达(SAR)成像具有数据量巨大、算法比较复杂等特点.如何实时实现SAR成像的相关算法是嵌入式高性能计算领域一个值得研究的问题.FPGA以其高性能、可重构等优势,被越来越多地应用到嵌入式高性能计算领域中作为一种高效低成本的解决方案.针对SAR成像中多普勒调频率估计的经典算法--PGA算法,以FPGA作为实现平台,通过对算法的本质的挖掘,提出了适于FPGA实时实现的对于经典算法的改进算法.同时也阐述了将改进算法映射到FPGA实现的设计过程.实验结果表明,改进的算法较经典的PGA算法明显地减少了迭代次数,在SOC中通过硬件的运算精度能够满足系统的要求.     

基于OpenMP的高效多子阵合成孔径声呐距离多普勒成像算法

为充分利用多核CPU计算资源解决多子阵合成孔径声纳成像效率低的问题,提出了一种共享内存环境下的距离多普勒成像算法并行解决方案。在分析多子阵合成孔径声纳距离多普勒成像算法并行性的基础上,对算法中预处理、距离向脉冲压缩、固定相位补偿、距离徙动校正和方位向脉冲压缩进行了OpenMP并行化设计,充分利用多核CPU计算资源实现了大数据量合成孔径声纳图像快速重构。对实测数据的成像实验结果表明,并行成像算法加速比高达19.86,满足实时合成孔径声纳系统成像需求。     

机载SAR实时运动补偿和成像的FPGA实现

提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)实现机载合成孔径雷达(SAR)实时运动补偿和成像的设计方案。该方案采用重叠子孔径算法和相位梯度自聚焦算法实现空变运动误差的补偿和成像。整个设计集成在一片Xilinx公司的Virtex-IV芯片中。该设计适用于发射线性调频信号的聚束式和条带式SAR数据处理。文中给出了详细的设计步骤,并对资源应用情况和运算速度进行了分析。最终成像结果表明,该设计方案完成了实时运动补偿及成像的功能。     

SAR自动聚焦处理器的设计与实现

合成孔径雷达(SAR)成像具有数据量巨大、算法比较复杂等特点。如何实时实现SAR成像的相关算法是嵌入式高性能计算领域一个值得研究的问题。针对SAR成像中多普勒调频率估计的经典算法PGA算法，阐述了算法的实时化改进。介绍了基于FPGA的SAR自动聚焦处理器的系统级设计及PGA算法到FPGA逻辑实现的映射过程。     

流水线结构的高效SAR快视成像处理器

本文由快视成像算法的特点出发,提出了一种流水线结构SAR快视成像处理机的实现方法.这种方法充分考虑到了DSP和FPGA的运算特点,突出了快视成像处理的实际需求.系统硬件实现的复杂度较低,仅仅采用加减操作即可完成方位向信号的处理,易于实时成像,在观测大范围现象以及图像预览等方面有广阔的应用前景.     

面向颗粒状农产品的分选方法

为提高颗粒状农产品分选精度,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的k最近邻(k-NN)方法.该方法分两步:第一步对基于FPGA的彩色线阵CCD成像系统得到的图像在PC上进行保存,并对得到的图像进行特征提取,然后用k-NN方法对提取的特征进行特征筛选得到最优特征集.第二步将训练好的最优特征集放在FPGA的ROM上,FPGA对线阵CCD得到的图像数据实时提取特征与ROM上最优特征集做距离计算实现k-NN分选算法.对花生和开心果两种颗粒状农产品用该方法进行实验,以RGB颜色空间为主要特征,结果表明:在选择合理特征个数和k值情况下对花生和开心果的分选正确率都达到了95％以上.     

浮点LMS算法的FPGA实现

浮点LMS算法的FPGA实现是自适应天线阵工程设计中的关键技术。本文提出了一种在FPGA内实现浮点LMS算法的方法,该方法采用三级流水线操作的方式,兼顾算法的精度和动态范围。仿真结果表明,该方法能有效利用FPGA的逻辑资源,保证运算速度,满足系统的实时性。     

成像声纳动态聚焦算法研究与FPGA实现

针对多波束成像声纳实时获取水下目标精细二维声图像的要求,提出了一种可动态聚焦的波束形成算法及其FP-GA实现.通过对波束通带、过渡带、阻带范围的动态调整,显控终端利用凸优化的方法实时计算出最优的加权系数并通过千兆网络下发至声纳湿端设备,在Xilinx公司的VIRTEX-6 VLX550T FPGA上实现可动态聚焦的波束形成算法,并将波束数据上传至干端PC进行成像显示.本文设计的方案在已有目标定位的基础上,实现了精细成像.     

一种基于FPGA的二次规划求解方法

二次规划是一类重要的优化问题,许多工程上的优化问题都可以归结为二次规划的求解,如：预测控制,最小二乘等。嵌入式技术的发展使得嵌入式系统广泛地应用于人类生活的方方面面。由于二次规划的求解需要大量的计算,因此在传统基于ARM的嵌入式平台上实现比较困难。FPGA并行计算,硬件加速的特点使得在嵌入式平台上快速求解二次规划成为可能。本文主要介绍了一种基于FPGA的二次规划求解算法,首先介绍了二次规划的求解算法,然后将浮点算法改为定点算法,再采用Impulse C将定点算法变为HDL语言,最后通过实例验证了此方法的正确性。