[发明专利]一种基于FPGA的超宽带穿墙雷达成像算法的实现方法

摘要

本发明公开了一种基于FPGA的超宽带穿墙雷达成像算法的实现方法，将穿墙雷达天线阵列放置到距离墙体一定距离处，分析穿墙雷达电磁波成像路径，按照近似穿墙雷达电磁波成像路径求解时延，并对时延加以补偿，简化时延求解复杂度；利用CORDIC算法实现时延信息中的大量的平方和开方运算，显著提高了成像速度；通过在FPGA上实现穿墙雷达后向投影算法，提高了算法的实用性。本发明的方法降低了穿墙成像雷达计算的复杂度、提高了成像速度。

主权项

一种基于FPGA的超宽带穿墙雷达成像算法的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：1)构建墙体目标模型，通过穿墙雷达对构建的目标模型进行探测，利用滤波方法处理原始回波信号得到目标回波信号；2)将穿墙雷达天线阵列放置到距离墙体一定距离处，分析穿墙雷达电磁波成像路径，按照近似穿墙雷达电磁波成像路径求解时延，并对时延加以补偿，简化时延求解复杂度；3)采用CORDIC算法替代步骤2)中时延求解过程中的平方开根号运算，易于FPGA实现；4)选择合适的数据量化位数，减小步骤2)中时延计算的量化误差，提高成像准确度；5)按照步骤2)中简化后的时延求解公式，结合步骤3)中的CORDIC算法以及步骤4)中选用的数据量化位数，设计基于FPGA的后向投影算法；6)将步骤1)中的得到的目标回波信号量化为定点数，作为步骤5)中FPGA成像算法数据的输入；7)将FPGA成像输出数据转化为浮点数，利用MATLAB得到目标成像结果；通过上述步骤，获得基于FPGA的超宽带穿墙雷达后向投影成像算法的成像结果。