為了提升合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar,SAR）ω-k算法成像系統(tǒng)的運行速度,提出了一種基于數(shù)據(jù)循環(huán)存儲的STOLT插值FPGA并行實現(xiàn)方法。該方法將經(jīng)過"一致壓縮"處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)存儲;在數(shù)據(jù)存儲結(jié)束之后,進(jìn)行Stolt變換中的變量替換、插值位置計算以及插值系數(shù);在同一時間完成插值系數(shù)以及相應(yīng)的處理數(shù)據(jù)的獲取,進(jìn)行加權(quán)求和,獲得插值結(jié)果。該方案結(jié)構(gòu)清晰,易于實現(xiàn),流水化插值處理,并對插值的長度以及點數(shù)沒有限制,極大地提升了系統(tǒng)的可擴展性以及運行速度。該系統(tǒng)工作頻率為142 MHz,可以在18 s以內(nèi)完成實際數(shù)據(jù)為32 768*65 536點8 bit機載雷達(dá)數(shù)據(jù)處理,檢測證實了該方法的有效性。 

【文章來源】：電子設(shè)計工程. 2020,28(22)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

ω-k算法流程

根據(jù)算法的原理以及實際設(shè)計的需求，需要在同一時間獲取插值點處周圍16個點數(shù)據(jù)（包含插值點本身）以及相對應(yīng)的SINC插值系數(shù)。因此，當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)入Stolt插值模塊時，將數(shù)據(jù)按順序循環(huán)存儲到16個雙口RAM中。由于插值點位置需要通過實時運算獲取，為此，該文采用數(shù)據(jù)乒乓存儲的方式避免在運算的過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在數(shù)據(jù)存儲32 768點之后，進(jìn)行變量替換以及插值點運算。然后根據(jù)插值點位置，從16個RAM中讀取數(shù)據(jù)，并同時進(jìn)行16點SINC插值核系數(shù)計算。最后，將數(shù)據(jù)與插值核系數(shù)對應(yīng)相乘累加，獲得最終的Stolt變換結(jié)果。2.3.2 數(shù)據(jù)循環(huán)存儲結(jié)構(gòu)

該文采用兩個RAM組對數(shù)據(jù)進(jìn)行乒乓存儲。當(dāng)為偶數(shù)幀時，數(shù)據(jù)存儲在RAM1中，奇數(shù)幀時，數(shù)據(jù)存儲在RAM2中。每一幀包含32 768點數(shù)據(jù)。由于FPGA中一個RAM單元，只會例化一組數(shù)據(jù)收發(fā)接口。因此每個RAM組中包含了16個獨立的子RAM。數(shù)據(jù)按照先后順序依次循環(huán)存儲到16個子RAM中。假設(shè)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)為Enter＿add∈[0:32767]，根據(jù)計算，其在RAM組中的存儲位置為第sub＿datai=excel(Enter＿add/16）個數(shù)組的第floor(Enter＿add/16）個位置。此次設(shè)計單個RAM組數(shù)據(jù)存儲示意圖如圖3所示。2.3.3 精度以及實時性分析

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本文編號：3590100