前视SAR成像处理方法及硬件实现

作     者：韩增玉 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：武俊杰

授予年度：2021年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：前视SAR 数字信号处理器 PFA算法 并行处理 

摘      要：前视合成孔径雷达（SAR）能够对平台正前方区域成像,具有抗干扰性好、隐蔽性强等特点,在精确制导、侦察测绘等领域具有重要价值。由于前视SAR成像处理对实时性要求高,而回波大数据量将导致成像实现非常困难;因此,研究前视SAR成像处理方法及硬件实现具有重要意义。前视SAR中的机载双基前视模式是各国研究的热点,本文以机载双基前视SAR为研究对象,进行了极坐标格式算法（PFA）、前视SAR信号处理机设计及PFA算法的数字信号处理器（DSP）实现等研究,主要内容如下:1、针对机载双基前视SAR构型,建立了回波模型,仿真分析了回波的时频特性和二维分辨率特性,导出了二维分辨率的计算公式;研究了前视SAR的PFA算法,并对算法进行了仿真。2、针对前视SAR回波数据采样和处理要求,设计了基于VPX总线的前视SAR信号处理机,完成了前视SAR数据采集卡和信号处理卡的设计和实现。3、依托数字信号处理器的多核架构,基于进程间通信（IPC）,为PFA算法设计了控制集中、执行分布的并行处理方案,实现了PFA算法的多核并行处理。4、为提高前视SAR图像刷新率,基于流水线操作的思想,设计了FPGA+双DSP的联合处理架构,SAR数据采集、成像处理形成三级流水线结构,有效提高了成像效率,并通过仿真与实测数据处理对处理机进行了验证。