FPGA实现的ω-k算法：提升SAR成像速度的关键技术

本文主要探讨了一种针对合成孔径雷达(SAR)成像系统中ω-k算法的FPGA实现策略，其目的是为了提高系统的运行速度。ω-k算法在斜视角目标检测中表现出优越性，尤其是在处理非正交天线波束与平台运动问题时，相比于传统算法如RD算法和CS算法，它避免了近似，理论上是最佳选择。然而，Stolt变换在ω-k算法中扮演关键角色，其涉及大量运算且对数据精度有高要求。 该研究提出了一种创新的方法，即基于数据循环存储的STOLT插值FPGA并行实现技术。首先，对经过“一致压缩”处理的数据进行循环存储，这样可以有效地管理和利用有限的硬件资源。接着，在数据存储结束后，系统同时进行Stolt变换中的变量替换、插值位置计算以及插值系数的计算。这种并行处理方式使得插值操作流水化进行，大大提高了效率，而且不受插值长度和点数的限制，显著提升了系统的可扩展性和运行速度。 实验表明，这个系统工作在142MHz的频率下，能够在短短18秒内处理完32768*65536个8位机载雷达数据，这证明了该方法在实际应用中的高效和有效性。关键词集中在SAR实时成像、Stolt插值、FPGA和ω-k算法上，反映出这项工作的核心技术和领域定位。从技术角度而言，这篇文章不仅提供了优化算法实现的硬件策略，还展示了如何通过FPGA技术来加速SAR成像系统，对于高性能数字信号处理和雷达系统的设计有着重要的实践价值。 这篇文章的研究成果对于提升SAR成像系统的性能，特别是在复杂环境下的目标检测能力，具有重要意义，同时也为FPGA在SAR图像处理中的应用提供了新的设计思路和技术支持。