[发明专利]一种基于FPGA的合成孔径地址码生成方法

说明书

本发明公开了基于FPGA的合成孔径地址码生成方法，用于合成孔径雷达/声呐脉冲压缩后图像数据的高速处理，利用三路合成范围计数器产生cnt_i，cnt_j，cnt_k计数值，用以驱动多路地址码生成模块；地址码生成模块通过三路计数器的驱动，利用流水线结构并行生成地址码d‑1；并使用移位寄存器进行地址码k‑i的延时，与流水线结构生成的地址码d‑1进行同步，从而达到高速的地址码生成效果；本发明可以应用于对合成孔径算法速度要求很高的场合下，进行地址码的高速并行生成。

技术领域

本发明属于FPGA领域，涉及一种基于FPGA的合成孔径地址码生成方法。

背景技术

目前，合成孔径算法一般只能在处理速度要求较低的场合下使用，缺乏一种能够在侧扫雷达/声呐获得图像数据后进行实时处理的计算方法。目前所存在的方法一般使用CPU进行实现，其按照指令顺序执行的模式对于处理数据量庞大的图像信息时，需要较长的时间，且要处理的图像越大，需要的时间越久。而且对于合成孔径算法的地址码生成来说，需要进行较为复杂的运算，且在处理过程中需要进行大量数据的存储。若要使用在要求高速得到合成孔径处理后的图像的场合，如在飞机/潜艇需要几乎实时的快速获取大片区域高价值目标的情况下，明显难以达到其高速实时的要求。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种基于FPGA的合成孔径地址码生成方法，这种方法可以应用于对合成孔径算法速度要求很高的场合下，进行地址码的高速并行生成。本发明利用FPGA运算效率高的优势，基于标准双程延迟时间公式

进行地址码计算，对整个算法的实现进行加速，式中t_d为双程延迟时间；R₀为航路捷径的垂直距离；x为航路捷径的水平距离。在雷达合成孔径实现时，该双程延迟时间公式由于x＜＜R₀，可以被简化为

但考虑到合成孔径算法结构在雷达与声呐中使用的兼容性，不对其进行根式的近似化简。

本发明利用FPGA的并行特性将地址码的生成分为16路处理，进而保证计算的高速性，且将孔径处理两侧不足孔径长度的图像与中间足够孔径长度的图像进行分别处理，形成三个大路，3*16个小路的高速并行处理结构。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种基于FPGA的合成孔径地址码生成方法，包括以下步骤：

S10，将地址码的生成利用FPGA并行特性分为16路，将孔径处理两侧不足孔径长度的图像与中间足够孔径长度的图像进行分别处理，形成三个大路，3*16个小路的高速并行处理结构；