【摘 要】
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机载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）具有全天时、全天候的工作特点,在自然灾害监测、应急救援、地形测绘和战场侦查等多个领域获得了广泛应用,对国民经济发展和国防科技现代化具有十分重要的意义。但是,机载SAR成像易受干扰而造成图像散焦,因此需要进行运动补偿处理。随着SAR图像数据量的增大,运动补偿算法的处理时间越来越长,基于硬件的机载SAR成像技术与系统的优势愈发
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机载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）具有全天时、全天候的工作特点,在自然灾害监测、应急救援、地形测绘和战场侦查等多个领域获得了广泛应用,对国民经济发展和国防科技现代化具有十分重要的意义。但是,机载SAR成像易受干扰而造成图像散焦,因此需要进行运动补偿处理。随着SAR图像数据量的增大,运动补偿算法的处理时间越来越长,基于硬件的机载SAR成像技术与系统的优势愈发凸显。针对上述需求,本文设计了应用于运动补偿的相位梯度自聚焦（Phase Gradient Autofocus,PGA）算法的硬件架构,与基于MATLAB的软件处理方式相比,处理速度提高了6.2倍。同时,为了减少机载SAR成像系统的硬件资源消耗,本文改进了快速傅立叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）模块的架构,采用多常数乘法器（Multiple Constant Multiplication,MCM）与坐标旋转数字计算算法（Coordinate Rotation Digital Computer,CORDIC）相结合的方式,设计了旋转因子模块。与现有典型硬件结构相比,单位slice的数据吞吐率提高了26%。此外,针对机载SAR执行长时间、远距离飞行任务时,需具备的海量数据高速存储能力,本文还设计了基于PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）接口和NVMe（Non-Volatile Memory Express）协议的固态硬盘（Solid State Drive,SSD）存储系统,可以实现初始化、读、写、格式化、关机等处理的完整工作流程。电路板级验证结果表明,在PCIe 2.0链路状态下,SSD的读速度可达约842MByte/s,写速度可达约1.28GByte/s。
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