[发明专利]基于FPGA的SAR成像信号处理数据转置方法

摘要

本发明公开了一种基于FPGA的SAR成像信号处理数据转置方法，主要解决基于DSP实时成像处理CTM功耗高、速度慢、效率低和不能抗辐射的问题。其实现步骤为：将信号处理数据通过FPGA存入到DDRII SDRAM存储器中；将DDRII SDRAM存储器中的矩阵数据进行矩阵分割；依次进行对角模式矩阵块的转置处理和对称非对角模式矩阵块的转置处理；当距离向采样点数和方位向采样点数不相等时，进行非对称非对角模式矩阵块的转置处理；转置完成后进行复位操作；根据要求通过FPGA读出DDRII SDRAM中转置处理完成后的数据。本发明极大地提高了DDRII SDRAM的工作效率，使转置存储器CTM系统运行更稳定、功耗更低、速度更快、效率更高、能抗辐射，可应用于合成孔径雷达成像系统设计。

主权项

一种基于FPGA的SAR成像信号处理数据转置方法，包括如下步骤：(1)将SAR成像信号处理数据按距离向从前端连续地传入FPGA，再由FPGA将数据存入DDRII SDRAM存储器，形成矩阵数据；(2)将DDRII SDRAM存储器中的矩阵数据进行矩阵分割：(2a)以64×64小矩阵块为单位，按方阵的对角线方向，将矩阵数据划分出对称模式矩阵块；(2b)以64×64小矩阵块为单位，以方阵的对角线作为对称轴，将矩阵数据划分出对称非对角模式矩阵块；(2c)以64×64小矩阵块为单位，将除去方阵以外的剩余矩阵数据划分出非对称非对角模式矩阵块；(3)使用FPGA中的RAM存储器资源，将单位对角模式矩阵块数据存入RAM，利用地址跳变每隔64个地址读出RAM中的数据，完成单位对角模式矩阵块方位向数据与距离向数据转换，实现对角模式矩阵块的转置处理；(4)对称非对角模式矩阵块的转置处理：(4a)将方阵对角线以上的单位对称非对角模式矩阵块横向分成两个相等的半单位矩阵块，再将方阵对角线以下的单位对称非对角模式矩阵块纵向分成两个相等的半单位矩阵块；(4b)使用FPGA中的RAM存储器资源，将横向半单位矩阵块数据和与其对称的纵向半单位矩阵块数据存入RAM，利用地址跳变先每隔32个地址读出RAM中的数据，写入到横向半单位矩阵块中，再每隔64个地址读出RAM中的数据，写入到纵向半单位矩阵块中，完成横向半单位矩阵块数据和与其对称的纵向半单位矩阵块数据转换；(5)当距离向采样点数和方位向采样点数不相等时，使用FPGA中的RAM存储器资源，将单位非对称非对角模式矩阵块数据存入RAM，利用地址跳变每隔64个地址读出RAM中的数据，完成单位非对称非对角模式矩阵块方位向数据与距离向数据转换，实现非对称非对角模式矩阵块的转置处理；反之不需要进行非对称非对角模式矩阵块的转置处理；(6)转置完成后，进行复位操作，以便再次进行转置处理；(7)将DDRII SDRAM存储器中转置处理完成后的数据，根据要求通过FPGA按方位向读出。