FPGA实现的ω-k算法:提升SAR成像速度的关键技术
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更新于2024-08-30
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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。
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