[发明专利]一种太赫兹视频SAR实时处理系统

说明书

本发明属于信号采集与处理技术领域，具体是涉及一种太赫兹视频SAR实时处理系统。本发明所提出的系统，由ARM+FPGA构成，其中，ARM与FPGA之间通过AXI总线进行通信连接，所述ARM通过lwip协议与SAR接收机进行数据交互，ARM对数据进行的处理包括：对接收到的SAR图像进行插值矩阵映射，对接收到的FPGA数据处理模块发送的数据进行转置及幅值归一化、转置及二维FFTshift，所述FPGA数量处理模块，对数据进行的处理包括：对数据进行距离向FFT、方位向FFT、复信号取模、伪彩色转换、视频流转换。本发明通过使用高集成度的FPGA+ARM平台实现太赫兹视频SAR实时处理系统，完成数据接收、数据处理、数据显示三大功能，能减小系统开发成本的同时，减小系统的体积、功耗。

技术领域

本发明属于信号采集与处理技术领域，具体是涉及一种太赫兹视频SAR实时处理系统。

背景技术

随着太赫兹SAR技术的不断完善，由于其本身较小的积累时间，能给将信号采集的时间保持在一个较低的水平，也正因为如此，如果能进一步提高成像系统的数据处理能力，保证接收数据的一个及时刷新能力，太赫兹SAR便能可成为一颗人类的新型眼球，完成一些意想不到的作用。但由于太赫兹SAR技术才刚起步不久，国内外的SAR成像系统多是基于数据量较大，数据延迟较高的低频段系统，其系统结构主要就提高成像算法的并行度而设计，并不是围绕“实时”二字进行考量，还有部分系统将成像系统与接收机、发射机融合到一起，极大的降低了单个成像系统的可移植性以及整个系统的可扩展性。

发明内容

本发明的目的是针对问题，提供一种独立于雷达收发机，并具有可量产、小型化、低成本、可扩展性强且实时性较高的太赫兹视频SAR实时处理系统，以解决对太赫兹SAR回波信号处理速度不够的问题，并为后续其他成像算法移植提供接口，为太赫兹视频SAR系统的完善提供技术支撑。

本发明的技术方案为，太赫兹视频SAR实时处理系统，包括：

一ARM处理器，用于接收并存储数据，对数据进行处理；

一FPGA数据处理模块，用于处理数据信息；

其中，ARM与FPGA之间通过AXI总线进行通信连接；

所述ARM通过lwip协议与SAR接收机进行数据交互，ARM对数据进行的处理包括：对接收到的SAR图像进行插值矩阵映射，对接收到的FPGA数据处理模块发送的数据进行转置及幅值归一化、转置及二维FFTshift；

所述FPGA数量处理模块，对数据进行的处理包括：对数据进行距离向FFT、方位向FFT、复信号取模、伪彩色转换、视频流转换；

数据流在ARM和FGPA的传送通路为：

a.ARM接收SAR图像，将图像缓存在DDR中，每缓存一副图像数据后，进行插值矩阵映射；

b.FPGA通过DMA提取插值矩阵映射后的图像数据，进行距离向FFT后，将数据发送回ARM端；

c.ARM对距离向FFT后的数据进行转置及幅值归一化；

d.FPGA通过DMA提取转置及幅值归一化后的数据，进行方位向FFT，然后通过Cordic算法进行复信号取模，之后再通过伪彩色转换模块为处理完成的图像上色，将上色后的图像数据发送回ARM端；

e.ARM对上色后的图像数据进行转置及二维FFTshift；

f.FPGA通过VDMA提取转置及二维FFTshift后的数据，进行视频流转换，最终输出视频数据。

如图1所示，所述ARM处理器为双核处理器，对应的，在进行转置及幅值归一化、转置及二维FFTshift操作时，将待处理的数据分为两部分，每个处理器处理一半的数据，之后将处理好的数据进行合并。