[发明专利]一种合成孔径雷达成像处理转置存储方法和数据访问方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达成像技术领域，涉及一种合成孔径雷达成像处理过程中的高效转置存储方法。 

背景技术

合成孔径雷达获取的数据可以看成一个二维矩阵，二维矩阵的行方向为距离向数据，列方向为方位向数据。在合成孔径雷达成像处理过程中，需要分别沿着距离向和方位向对数据进行压缩处理，因此要对二维数据进行转置存储。转置存储效率的高低会直接影响合成孔径雷达成像处理的实时性。 

常用的转置存储算法有行进列出法、列进行出法等。因为合成孔径雷达数据量大、实时性要求高，所以现在一般选用DDR3 SDRAM作为数据存储介质来满足需求。无论是采用行进列出法还是列进行出法将合成孔径雷达数据存储到DDR3 SDRAM中，无论哪种方法，只要涉及到按列读取或回写，都会出现频繁进行行切换的情况。基于DDR3 SDRAM本身的访问时序特性，当切换行时，首先需要关闭当前活动行，并激活下一行，这需要一定时间。而读取/回写列数据需要频繁行切换，因此列访问效率严重降低。而行读取和回写不需要频繁行切换，因此访问效率大大高于列操作。 

可见，由于DDR3 SDRAM本身的访问时序特性，行进列出法和列进行出法会造成列操作的访问效率严重降低，导致距离向数据和方位向数据的访问效率不均衡。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是为了解决合成孔径雷达成像处理中转置存储效率过低的问题，提出一种读写均衡的高效转置存储算法。以DDR3 SDRAM作为合成孔径雷达二维数据存储介质，利用DDR3 SDRAM数据读写特性，将二维数据合理分配到DDR3 SDRAM三维存储空间中，以实现距离向数据和方位向数据的访问均衡。 

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的： 

一种合成孔径雷达成像处理过程中的高效转置存储方法，包括如下步骤： 

步骤一、根据合成孔径雷达二维数据矩阵大小和数据位宽，选取容量和数据位宽匹配的DDR3 SDRAM； 

步骤二、将合成孔径雷达二维数据矩阵划分成多个大小相等的子矩阵块，每个子矩阵块中的数据点数正好与DDR3 SDRAM一行所能存放的数据点数相等； 

步骤三、对子矩阵块进行逐行编号，将第1个子矩阵块的数据逐行地映射至DDR3SDRAM的Bank0的第1行里面；将第2个子矩阵块的数据按照相同方法逐行地映射至DDR3SDRAM的Bank1的第1行，以此类推，映射完Bank K-1的第1行，再转向Bank0的第2行，直至所有子矩阵块的数据映射完毕；K为DDR3 SDRAM中Bank的数量。 

在步骤一中，如果一片DDR3 SDRAM存储颗粒不能满足容量需求，则可以采用多片存储颗粒首尾相接的方式，来扩展行数；当一片DDR3 SDRAM存储颗粒不能满足位宽需求时，则可以采用多片存储颗粒数据线并行的方式扩展位宽，且地址、控制线共用。 

基于上述转置存储，对其进行数据访问的方法包括距离向数据访问和方位向数据访问； 

设，DDR3 SDRAM中Bank的数量为K，合成孔径雷达二维数据矩阵中子矩阵块的列数为N，子矩阵块中距离向点数为Nr； 

距离向访问数据时，首先找到待访问的一行距离向数据在Bank0中的起始位置，该起始位置包括起始行地址和起始列地址；从起始位置连续访问Nr点数据；然后跳至下一Bank的所述起始位置访问下一Nr点数据；到Bank K-1后，返回Bank0访问下一行所述起始列地址位置开始的Nr点数据，如此反复至该行距离向数据访问完毕；距离向数据处理完成后再以同样方式写回DDR3 SDRAM；其中，K为DDR3 SDRAM中Bank的数量； 

方位向访问数据时，首先找到待访问的一列方位向数据在DDR3 SDRAM中的起始位置，该起始位置包括Bank地址、起始行地址和起始列地址；从起始位置开始访问，每隔Nr点访问一次，访问完一行跳至当前Bank中当前行地址+△、起始列地址不变的位置，继续跳点访问直至该列方位向数据访问完毕；其中，△=N÷K；由于DDR3 SDRAM以Burst x模式访问，一次访问了连续x条不同方位向上的数据，将此数据在处理芯片内部做缓存，逐条处理完毕再以同样的方式写回DDR3 SDRAM。 

有益效果