[发明专利]一种用于合成孔径雷达实时成像的多通道并行计算系统有效
申请号: | 202110396890.2 | 申请日: | 2021-04-13 |
公开(公告)号: | CN113094328B | 公开(公告)日: | 2022-11-08 |
发明(设计)人: | 谢宜壮;王国庆;乔婷婷 | 申请(专利权)人: | 北京理工大学 |
主分类号: | G06F15/78 | 分类号: | G06F15/78;G06F5/06;G06F9/52;G01S13/90 |
代理公司: | 北京亿腾知识产权代理事务所(普通合伙) 11309 | 代理人: | 陈霁 |
地址: | 100081 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 合成孔径雷达 实时 成像 通道 并行 计算 系统 | ||
本申请涉及雷达实时成像处理技术领域,提供了一种用于合成孔径雷达实时成像的多通道并行计算系统,该系统包括:DDR,用于存储合成孔径雷达采集的回波数据;控制器,包括至少两组FIFO,用于通过至少两组FIFO轮换访问DDR,并通过至少两组FIFO缓存访问DDR得到的回波数据;计算模块,用于基于计算任务,对访问至少两组FIFO得到的回波数据进行处理;其中,DDR的工作时钟大于FIFO的工作时钟,DDR的数据访问宽带和至少两组FIFO的缓存数据宽带匹配,控制器和计算模块由FPGA实现。本申请实施例的技术方案通过至少两组FIFO的缓存数据宽带和DDR的数据访问宽带的匹配,同时,通过至少两组FIFO轮换访问DDR,基于FPGA对至少两个FIFO的并行处理,提高了系统的实时处理性能。
技术领域
本发明属于雷达实时成像处理技术领域,尤其涉及一种用于合成孔径雷达实时成像的多通道并行计算系统。
背景技术
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是具有全天时、全天候、远距离等诸多优点的高分辨率成像雷达。基于雷达成像的理论可知,为了提高合成孔径雷达的成像能力,需要大量数据作为支撑,因此,合成孔径雷达的成像技术需要进行大量数据存储与处理。
目前,将合成孔径雷达的原始回波数据在第三代双倍速率同步动态随机存储器(Double-Data-Rate Three Synchronous Dynamic Random Access Memory,DDR3 SDRAM)(以下简称DDR3)中进行存储,通过现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable GateArray,FPGA)作为处理器,FPGA将原始回波数据从DDR3中读出,存储至其内的先入先出队列(First Input First Output,FIFO)中,等到数据访问完毕后再送入FPGA中的计算模块中进行处理。
但是,由于FPGA的工作时钟远低于DDR3的工作时钟,使得FPGA内的缓存数据带宽会低于DDR3的数据访问带宽,导致合成孔径雷达成像的实时处理性能相对较低。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种用于合成孔径雷达实时成像的多通道并行计算系统,通过至少两组FIFO的缓存数据宽带和DDR的数据访问宽带的匹配,同时,通过至少两组FIFO轮换访问DDR,基于FPGA对至少两个FIFO的并行处理,提高了系统的实时处理性能。
本申请实施例的第一方面提供了一种用于合成孔径雷达实时成像的多通道并行计算系统,包括:DDR,用于存储合成孔径雷达采集的回波数据;控制器,包括至少两组FIFO,用于通过所述至少两组FIFO轮换访问所述DDR,并通过所述至少两组FIFO缓存访问所述DDR得到的回波数据;计算模块,用于基于计算任务,对访问所述至少两组FIFO得到的回波数据进行处理;其中,所述DDR的工作时钟大于所述FIFO的工作时钟,所述DDR的数据访问宽带和所述至少两组FIFO的缓存数据宽带匹配,所述控制器和所述计算模块由FPGA实现。
本申请实施例的至少两组FIFO的数据缓存宽带和DDR的数据访问宽带匹配,同时,通过至少两组FIFO轮换访问DDR,且FPGA能够并行读取FIFO中的数据,从而提高了系统的实时处理性能。
在一种可能的实施方式中,所述控制器包括至少两个端口,所述至少两个端口和所述至少两组FIFO一一对应;所述计算模块,用于向所述控制器发送所述计算任务的任务请求信号;所述控制器,用于响应所述任务请求信号,从所述至少两个端口中,确定发出访问请求信号的至少两个请求端口,控制所述至少两个请求端口轮换访问所述DDR,并通过所述FIFO缓存其对应请求端口访问所述DDR得到的回波数据。
本申请实施例,通过端口轮换访问DDR,降低了DDR处于闲置的概率,确保系统的实时处理性能。
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