為了提升合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar,SAR）ω-k算法成像系統(tǒng)的運(yùn)行速度,提出了一種基于數(shù)據(jù)循環(huán)存儲(chǔ)的STOLT插值FPGA并行實(shí)現(xiàn)方法。該方法將經(jīng)過(guò)"一致壓縮"處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)存儲(chǔ);在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)束之后,進(jìn)行Stolt變換中的變量替換、插值位置計(jì)算以及插值系數(shù);在同一時(shí)間完成插值系數(shù)以及相應(yīng)的處理數(shù)據(jù)的獲取,進(jìn)行加權(quán)求和,獲得插值結(jié)果。該方案結(jié)構(gòu)清晰,易于實(shí)現(xiàn),流水化插值處理,并對(duì)插值的長(zhǎng)度以及點(diǎn)數(shù)沒(méi)有限制,極大地提升了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性以及運(yùn)行速度。該系統(tǒng)工作頻率為142 MHz,可以在18 s以內(nèi)完成實(shí)際數(shù)據(jù)為32 768*65 536點(diǎn)8 bit機(jī)載雷達(dá)數(shù)據(jù)處理,檢測(cè)證實(shí)了該方法的有效性。 

【文章來(lái)源】：電子設(shè)計(jì)工程. 2020,28(22)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

ω-k算法流程

根據(jù)算法的原理以及實(shí)際設(shè)計(jì)的需求，需要在同一時(shí)間獲取插值點(diǎn)處周圍16個(gè)點(diǎn)數(shù)據(jù)（包含插值點(diǎn)本身）以及相對(duì)應(yīng)的SINC插值系數(shù)。因此，當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)入Stolt插值模塊時(shí)，將數(shù)據(jù)按順序循環(huán)存儲(chǔ)到16個(gè)雙口RAM中。由于插值點(diǎn)位置需要通過(guò)實(shí)時(shí)運(yùn)算獲取，為此，該文采用數(shù)據(jù)乒乓存儲(chǔ)的方式避免在運(yùn)算的過(guò)程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)32 768點(diǎn)之后，進(jìn)行變量替換以及插值點(diǎn)運(yùn)算。然后根據(jù)插值點(diǎn)位置，從16個(gè)RAM中讀取數(shù)據(jù)，并同時(shí)進(jìn)行16點(diǎn)SINC插值核系數(shù)計(jì)算。最后，將數(shù)據(jù)與插值核系數(shù)對(duì)應(yīng)相乘累加，獲得最終的Stolt變換結(jié)果。2.3.2 數(shù)據(jù)循環(huán)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

該文采用兩個(gè)RAM組對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行乒乓存儲(chǔ)。當(dāng)為偶數(shù)幀時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAM1中，奇數(shù)幀時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAM2中。每一幀包含32 768點(diǎn)數(shù)據(jù)。由于FPGA中一個(gè)RAM單元，只會(huì)例化一組數(shù)據(jù)收發(fā)接口。因此每個(gè)RAM組中包含了16個(gè)獨(dú)立的子RAM。數(shù)據(jù)按照先后順序依次循環(huán)存儲(chǔ)到16個(gè)子RAM中。假設(shè)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)為Enter＿add∈[0:32767]，根據(jù)計(jì)算，其在RAM組中的存儲(chǔ)位置為第sub＿datai=excel(Enter＿add/16）個(gè)數(shù)組的第floor(Enter＿add/16）個(gè)位置。此次設(shè)計(jì)單個(gè)RAM組數(shù)據(jù)存儲(chǔ)示意圖如圖3所示。2.3.3 精度以及實(shí)時(shí)性分析

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3590100