微型SAR數(shù)字處理組件設(shè)計.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)（SAR）成像利用合成孔徑原理和脈沖壓縮技術(shù)，突破了天線孔徑對方位向分辨率的限制，實現(xiàn)了對遠(yuǎn)距離目標(biāo)進行二維高分辨率成像。但是傳統(tǒng)的SAR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，能耗高，限制了SAR的大規(guī)模應(yīng)用。因此，研制體積小，重量輕，功耗低的微型SAR系統(tǒng)意義重大。本文設(shè)計了一種新的微型SAR數(shù)字處理組件，所取得的主要研究成果為：
　　1.根據(jù)微型SAR系統(tǒng)提出的技術(shù)指標(biāo)，計算得到微型SAR數(shù)字處理組件的參數(shù)要求，依據(jù)這些參數(shù)設(shè)計了

2、一種新的針對微型SAR成像系統(tǒng)的數(shù)字處理組件，即以內(nèi)嵌處理器核的單片現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）為核心，外接數(shù)模轉(zhuǎn)換（DA），模數(shù)轉(zhuǎn)換（AD）和閃存（FLASH）等多種芯片來實現(xiàn)信號產(chǎn)生，回波采集，數(shù)據(jù)處理和圖像存儲等功能，完成微型SAR的實時成像。
　　2.詳細(xì)介紹了微型 SAR數(shù)字處理組件上各個模塊的硬件設(shè)計，包括技術(shù)指標(biāo)，功能描述，芯片選型和電路設(shè)計。同時針對數(shù)字處理板卡特定的尺寸要求，即長度不大于120毫米，寬度不大于80

3、毫米，介紹了具體印制電路板（PCB）布局和布線方法，在滿足尺寸的前提下利用布局和布線來提高系統(tǒng)性能。
　　3.對微型 SAR成像系統(tǒng)的軟件設(shè)計進行了詳細(xì)闡述，包括成像程序的總體設(shè)計，雷達(dá)定時時序設(shè)計，DA程序，AD程序，F(xiàn)LASH程序，伺服驅(qū)動程序和接口模塊程序設(shè)計。而且對主要模塊進行了功能測試，給出測試方法和步驟，得到測試結(jié)果符合指標(biāo)要求。
　　4.在設(shè)計DA程序時，采用了一種新的波形產(chǎn)生方法。利用FPGA中處理器系統(tǒng)（P

4、S）和可編程邏輯（PL）之間的AXI互聯(lián)總線，通過PS中的數(shù)學(xué)函數(shù)更新PL中存儲器的波形，實現(xiàn)任意波形的實時產(chǎn)生和波形補償。
　　5.對PS和PL之間的數(shù)據(jù)通信進行了研究，介紹了幾種主要的通信方式，闡述了其特點和優(yōu)劣。并針對回波采集模塊，提出了具體的實現(xiàn)方法。
　　6.設(shè)計了針對圖像存儲的文件系統(tǒng)。文件系統(tǒng)在PS中用C語言實現(xiàn)，能提供寫文件，讀文件，刪文件等簡單命令。使用戶可以直接通過上位機界面控制數(shù)字處理組件進行圖像存儲和