一种SAR两维自聚焦算法的FPGA实现

郭江哲 朱岱寅 毛新华

郭江哲, 朱岱寅, 毛新华. 一种SAR两维自聚焦算法的FPGA实现[J]. 雷达学报, 2016, 5(4): 444-452. doi: 10.12000/JR15092
引用本文: 郭江哲, 朱岱寅, 毛新华. 一种SAR两维自聚焦算法的FPGA实现[J]. 雷达学报, 2016, 5(4): 444-452. doi: 10.12000/JR15092
Guo Jiang-zhe, Zhu Dai-yin, Mao Xin-hua. FPGA Implementation of a SAR Two-dimensional Autofocus Approach[J]. Journal of Radars, 2016, 5(4): 444-452. doi: 10.12000/JR15092
Citation: Guo Jiang-zhe, Zhu Dai-yin, Mao Xin-hua. FPGA Implementation of a SAR Two-dimensional Autofocus Approach[J]. Journal of Radars, 2016, 5(4): 444-452. doi: 10.12000/JR15092

一种SAR两维自聚焦算法的FPGA实现

doi: 10.12000/JR15092
基金项目: 

国防基础科研计划(B2520110008),江苏高校优势学科建设工程资助项目,中央高校基本科研业务费专项资金,南京航空航天大学基本科研业务费(NS2013023)

详细信息
    作者简介:

    郭江哲(1990-),男,福建厦门人,2013年本科毕业于南京航空航天大学,现为南京航空航天大学在读硕士研究生,主要研究方向为雷达信号处理及硬件实现。E-mail:gjznuaa@163.com毛新华(1979-),男,湖南涟源人,2003年本科毕业于南京航空航天大学电子工程系,2009年于南京航空航天大学信息科学与技术学院获博士学位,现为南京航空航天大学副教授,硕士生导师,主要从事合成孔径雷达信号处理方面的研究。E-mail:xinhua@nuaa.edu.cn朱岱寅(1974-),男,江苏无锡人,1996年本科毕业于东南大学无线电工程系,分别于1998年和2002年在南京航空航天大学电子工程系获硕士和博士学位,现为南京航空航天大学教授,博士生导师,IEEE会员,主要从事雷达成像和信号处理方面的研究。E-mail:zhudy@nuaa.edu.cn

    通讯作者:

    郭江哲gjznuaa@163.com

FPGA Implementation of a SAR Two-dimensional Autofocus Approach

Funds: 

Defense Industrial Technology Development Program (B2520110008), A Project Funded by the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions, The Fundamental Research Funds by the Central Universities, The NUAA Fundamental Research Funds (NS2013023)

  • 摘要: 为实时完成合成孔径雷达(SAR)散焦图像的自聚焦,该文提出了一种能够校正残留距离徙动并且适用于空变误差场景的2维自聚焦处理方案。该方案首先利用2维自聚焦算法同时校正残留距离徙动和粗略补偿相位误差,然后进行分块PGA校正空变误差。文中详细阐述了该方案的FPGA设计过程,并对资源占用、运算速度、精度和聚焦效果进行了分析。当FPGA工作在200 MHz时,系统可在5.7 s内完成了8K8K点单精度复图像的自聚焦处理。实测数据处理结果充分验证了该系统的实时性和有效性。

     

  • [1] 保铮, 刑孟道, 王彤. 雷达成像技术[M]. 北京: 电子工业出版社, 2005: 186-220. Bao Zheng, Xing Meng-dao, and Wang Tong. Radar Imaging Technology[M]. Beijing: Publishing House of Electronics Industry, 2005: 186-220.
    [2] Zhou Hui, Zhao Feng-jun, Yu Wei-dong, et al.. SAR imaging of ground moving targets with non-ideal motion error compensation[J]. Journal of Radars, 2015, 4(3): 265-275.
    [3] Wahl D E, Eichel P H, Ghiglia D C, et al.. Phase gradient autofocus-a robust tool for high resolution SAR phase correction[J]. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 1994, 30(3): 827-835.
    [4] 卿吉明, 徐浩煜, 梁兴东, 等. 一种可用于实时成像的改进PGA算法[J]. 雷达学报, 2015, doi: 10.12000/JR15037. Qing Ji-ming, Xu Hao-yu, Liang Xing-dong, et al.. An improved phase gradient autofocus algorithm used in real-time processing[J]. Journal of Radars, 2015, doi: 10.12000/JR15037.
    [5] Warner D W, Ghiglia D C, Fitzgerrel A, et al.. Two-dimensional phase gradient autofocus[C]. Proceedings of SPIE Image Reconstruction from Incomplete Data, 2000, 4123: 162-173.
    [6] Zhu Dai-yin. SAR signal based motion compensation through combining PGA and 2-D map drift[C]. 2009 2nd Asian-Pacific Conference on Synthetic Aperture Radar, 2009: 435-438.
    [7] Kirk J C, Lefevre R, Van Dalen Wetters, et al.. Signal based motion compensation (SBMC)[C]. IEEE Radar Conference, 2000: 463-468.
    [8] 毛新华, 朱岱寅, 朱兆达. 一种超高分辨率机载聚束SAR 2维自聚焦算法[J]. 航空学报, 2012, 33(7): 1289-1295. Mao Xin-hua, Zhu Dai-yin, and Zhu Zhao-da. 2-D autofocus algorithm for ultra-high resolution airborne spotlight SAR imaging[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2012, 33(7): 1289-1295.
    [9] Xie Yi-zhuang and Long Teng. Storage and pretreatment of SAR signal based on FPGA[C]. 9th International Conference on Signal Processing, 2008: 2380-2383.
    [10] 熊君君, 王贞松, 等. 星载SAR实时成像处理器的FPGA实现[J]. 电子学报, 2006, 33(6): 1070-1072. Xiong Jun-jun, Wang Zhen-song, et al.. The FPGA design of on board SAR real time imaging processor[J]. Acta Electronica Sinica, 2006, 33(6): 1070-1072.
    [11] 周芳, 唐禹, 张佳佳, 等. 机载高分辨聚束式SAR实时成像处理系统的FPGA实现[J]. 电子与信息学报, 2011, 33(5): 1248-1252. Zhou Fang, Tang Yu, Zhang Jia-jia, et al.. Real-time image formation for airborne high resolution spotlight SAR based on FPGA[J]. Journal of Electronics Information Technology, 2011, 33(5): 1248-1252.
    [12] 郑晓双, 禹卫东, 李早社. 机载SAR实时运动补偿和成像的FPGA实现[J]. 数据采集与处理, 2008, 23(5): 614-618. Zheng Xiao-shuang, Yu Wei-dong, and Li Zao-she. Real-time motion compensation and image formation for airborne SAR based on FPGA[J]. Journal of Data Acquisition Processing, 2008, 23(5): 614-618.
    [13] 郝智泉, 王贞松, 刘波. FPGA实时实现PGA算法的研究[J]. 计算机研究与发展, 2008, 45(2): 342-347. Hao Zhi-quan, Wang Zhen-song, and Liu Bo. Research on real-time realizing PGA algorithm in FPGA[J]. Journal of Computer Research and Development, 2008, 45(2): 342-347.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-08-06
  • 修回日期:  2015-11-03

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