微型SAR成像系統(tǒng)的嵌入式軟件設(shè)計(jì)與研制
發(fā)布時(shí)間:2021-06-09 14:55
合成孔徑雷達(dá)作為一種主動式對地觀測雷達(dá)系統(tǒng),具有全天時(shí)、全天候的成像特點(diǎn),自上個(gè)世紀(jì)五十年代以來,在軍事民用領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,始終是雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。近年來,隨著無人機(jī)載平臺興起,加之對雷達(dá)系統(tǒng)微型化的需要,微型SAR憑借著微體積、輕重量、低成本等特點(diǎn),在雷達(dá)領(lǐng)域迅速發(fā)展起來。本文以微型SAR成像系統(tǒng)的嵌入式軟件設(shè)計(jì)與研制為主要研究方向,研究分析了成像系統(tǒng)中所涉及的匹配濾波技術(shù)、微型SAR成像算法。結(jié)合工程應(yīng)用與實(shí)際需求,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了微型SAR配套的實(shí)時(shí)成像軟件系統(tǒng)。具體工作如下:1、研究分析微型SAR成像系統(tǒng)的匹配濾波技術(shù),得出去調(diào)頻技術(shù)對硬件設(shè)備結(jié)構(gòu)簡化及成像運(yùn)算量優(yōu)化有相對優(yōu)勢,適用于微型SAR系統(tǒng),同時(shí)基于運(yùn)算處理量與實(shí)時(shí)性考慮,選取極坐標(biāo)格式算法作為本系統(tǒng)成像算法,推導(dǎo)其成像處理流程。最后介紹嵌入式軟件開發(fā)流程及開發(fā)過程中所應(yīng)用到的相關(guān)技術(shù)。2、結(jié)合微型SAR系統(tǒng)開發(fā)實(shí)現(xiàn),介紹系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,分析信號傳輸與處理流程。在系統(tǒng)需求分析的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)對軟件系統(tǒng)的基本架構(gòu)設(shè)計(jì)。同時(shí)借助C/S模型,分別對嵌入式軟件與上位機(jī)軟件進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3、根據(jù)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì),結(jié)合各部...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
SlimSAR成像效果圖[5]à-
RailSAR系統(tǒng)[6]
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4表1-2FMCW雷達(dá)參數(shù)表設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)據(jù)值中心頻率2.36GHz掃頻模式鋸齒波帶寬505MHz天線方位角30距離分辨率0.3m方位分辨率0.15m天線增益12dBi雷達(dá)重量0.4kg1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀相較于國外對微型SAR的研究進(jìn)度,國內(nèi)著手開始研究要稍慢一籌。目前,國防科技大學(xué)、北京理工大學(xué)、電子科技大學(xué)、中電十四所、中電三十八所等多個(gè)高校與科研單位已經(jīng)對微型SAR展開深入的研究,在雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì),成像算法優(yōu)化等方面均取得了不錯(cuò)的成績。2014年,中電三十八所按照小尺寸、輕重量的原則設(shè)計(jì)研制出一款伺服與監(jiān)控/信號處理一體化的微型SAR系統(tǒng)。系統(tǒng)采用寬帶LFM(linearfrequencymodulation)去調(diào)頻處理方式,簡化電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),降低了設(shè)備功耗。系統(tǒng)的綜合實(shí)時(shí)處理模塊采用DSP+FPGA混合處理,利用優(yōu)化RD算法及相應(yīng)補(bǔ)償方法提升了系統(tǒng)性能。微型SAR可掛載于小型無人機(jī)進(jìn)行成像工作,在工作高度2000m,速度180km/h,分辨率可達(dá)到0.5m0.5m[7],雷達(dá)系統(tǒng)實(shí)物及其無人機(jī)載成像效果如圖1-3、圖1-4所示。圖1-3微型SAR系統(tǒng)實(shí)物圖[7]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種W波段無人機(jī)微型SAR系統(tǒng)[J]. 丁滿來,丁赤飚,唐躒,王雪梅,溫智磊,曲佳萌. 電子與信息學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]無人機(jī)載微型SAR系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 高許崗,雍延梅. 雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2014(01)
[3]VxWorks下基于socket的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)[J]. 肖磊. 計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò). 2013(12)
[4]基于Windows平臺VxWorks交叉編譯工具的設(shè)計(jì)[J]. 陳家駿,鄭明. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2011(06)
[5]C#與Matlab混合編程技術(shù)在數(shù)字地震信號處理軟件中的應(yīng)用[J]. 鄭暉,王勇. 地震地磁觀測與研究. 2011 (02)
[6]淺析VxWorks和Linux嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)[J]. 李月軍,陳剛. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2010(14)
[7]基于VxWorks的多中斷處理設(shè)計(jì)[J]. 唐曉平,何峰,梁甸農(nóng). 計(jì)算機(jī)工程. 2009(13)
[8]聚束模式雙基地SAR極坐標(biāo)格式成像算法研究[J]. 孫進(jìn)平,白霞,毛士藝. 電子學(xué)報(bào). 2008(12)
[9]微型SAR發(fā)展?fàn)顩r[J]. 張玉玲,王鵬,曲長文. 艦船電子對抗. 2008(05)
[10]片上PowerPC在VxWorks下的UDP千兆網(wǎng)通信[J]. 張峰,任國強(qiáng),申會民. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2008(02)
碩士論文
[1]基于PowerPC的顯控平臺的研究與開發(fā)[D]. 胡迪.華中科技大學(xué) 2014
[2]SAR極坐標(biāo)格式處理波前彎曲補(bǔ)償方法研究[D]. 羌曉丹.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號:3220790
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
SlimSAR成像效果圖[5]à-
RailSAR系統(tǒng)[6]
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4表1-2FMCW雷達(dá)參數(shù)表設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)據(jù)值中心頻率2.36GHz掃頻模式鋸齒波帶寬505MHz天線方位角30距離分辨率0.3m方位分辨率0.15m天線增益12dBi雷達(dá)重量0.4kg1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀相較于國外對微型SAR的研究進(jìn)度,國內(nèi)著手開始研究要稍慢一籌。目前,國防科技大學(xué)、北京理工大學(xué)、電子科技大學(xué)、中電十四所、中電三十八所等多個(gè)高校與科研單位已經(jīng)對微型SAR展開深入的研究,在雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì),成像算法優(yōu)化等方面均取得了不錯(cuò)的成績。2014年,中電三十八所按照小尺寸、輕重量的原則設(shè)計(jì)研制出一款伺服與監(jiān)控/信號處理一體化的微型SAR系統(tǒng)。系統(tǒng)采用寬帶LFM(linearfrequencymodulation)去調(diào)頻處理方式,簡化電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),降低了設(shè)備功耗。系統(tǒng)的綜合實(shí)時(shí)處理模塊采用DSP+FPGA混合處理,利用優(yōu)化RD算法及相應(yīng)補(bǔ)償方法提升了系統(tǒng)性能。微型SAR可掛載于小型無人機(jī)進(jìn)行成像工作,在工作高度2000m,速度180km/h,分辨率可達(dá)到0.5m0.5m[7],雷達(dá)系統(tǒng)實(shí)物及其無人機(jī)載成像效果如圖1-3、圖1-4所示。圖1-3微型SAR系統(tǒng)實(shí)物圖[7]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種W波段無人機(jī)微型SAR系統(tǒng)[J]. 丁滿來,丁赤飚,唐躒,王雪梅,溫智磊,曲佳萌. 電子與信息學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]無人機(jī)載微型SAR系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 高許崗,雍延梅. 雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2014(01)
[3]VxWorks下基于socket的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)[J]. 肖磊. 計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò). 2013(12)
[4]基于Windows平臺VxWorks交叉編譯工具的設(shè)計(jì)[J]. 陳家駿,鄭明. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2011(06)
[5]C#與Matlab混合編程技術(shù)在數(shù)字地震信號處理軟件中的應(yīng)用[J]. 鄭暉,王勇. 地震地磁觀測與研究. 2011 (02)
[6]淺析VxWorks和Linux嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)[J]. 李月軍,陳剛. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2010(14)
[7]基于VxWorks的多中斷處理設(shè)計(jì)[J]. 唐曉平,何峰,梁甸農(nóng). 計(jì)算機(jī)工程. 2009(13)
[8]聚束模式雙基地SAR極坐標(biāo)格式成像算法研究[J]. 孫進(jìn)平,白霞,毛士藝. 電子學(xué)報(bào). 2008(12)
[9]微型SAR發(fā)展?fàn)顩r[J]. 張玉玲,王鵬,曲長文. 艦船電子對抗. 2008(05)
[10]片上PowerPC在VxWorks下的UDP千兆網(wǎng)通信[J]. 張峰,任國強(qiáng),申會民. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2008(02)
碩士論文
[1]基于PowerPC的顯控平臺的研究與開發(fā)[D]. 胡迪.華中科技大學(xué) 2014
[2]SAR極坐標(biāo)格式處理波前彎曲補(bǔ)償方法研究[D]. 羌曉丹.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號:3220790
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