柯 磊,庞 龙

(1.攀枝花学院交通与汽车工程学院，四川攀枝花　617000；2.中国传媒大学信息工程学院，北京　100024)

扫描SAR成像中SPECAN算法的FPGA实现*

柯 磊**1,庞 龙2

(1.攀枝花学院交通与汽车工程学院，四川攀枝花617000；2.中国传媒大学信息工程学院，北京100024)

为满足扫描成像合成孔径雷达(SAR)系统小型化和低功耗的迫切需求,给出一种频谱分析(SPECAN)算法的现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现,整个成像流程被划分为多个时分的阶段并分配到可复用的运算单元和控制逻辑中,并且提出一种基于FPGA的优化处理结构,将所有的信号处理功能集成在单片FPGA中。在实验与验证部分,通过FPGA处理结果与MATLAB运算结果的对比,以及实际成像试验结果表明了设计正确性和结构的工程实用性,适用于机场跑道、汽车高速公路的检测和定位。

扫描合成孔径雷达;频谱分析算法;FPGA实现

引用格式:柯磊，庞龙.扫描SAR成像中SPECAN算法的FPGA实现[J].电讯技术，2016，56(3)：319-323.[KE Lei，PANG Long.FPGA imP1ementation of SPECAN a1gorithm in ScanSAR imaging[J].Te1ecommunication Engineering，2016，56(3)：319-323.]

1　引 言

扫描合成孔径雷达(Scan Synthetic APerture Radar，ScanSAR)的宽测绘带能力是通过对各扫描波束形成的子带图像进行距离向拼接实现的，广泛应用于自然灾害评估、海洋气候预测等场合[1-2]。频谱分析(SPectra1 Ana1ysis，SPECAN)算法广泛应用于ScanSAR成像中，与其他成像算法如距离多普勒(Range-DoPP1er，RD)算法和线性调频变标(ChirP Sca1ing，CS)算法相比，具有处理流程简化并易于工程实现的优点。

SPECAN算法的实时处理非常具有挑战性，因为整个处理流程牵扯到高实时性要求的运算任务、复杂的控制和调度逻辑。SAR实时信号处理系统可以使用多片信号处理器(Digita1 Signa1 Processor，DSP)作为工程实现的硬件平台[3-5]，但DSP时序控制能力较弱，过高的功耗会给系统可靠性带来严重威胁。……