一种SAR两维自聚焦算法的FPGA实现

为实时完成合成孔径雷达（SAR）散焦图像的自聚焦，该文提出了一种能够校正残留距离徙动并且适用于空变误差场景的2维自聚焦处理方案。该方案首先利用2维自聚焦算法同时校正残留距离徙动和粗略补偿相位误差，然后进行分块PGA校正空变误差。文中详细阐述了该方案的FPGA设计过程，并对资源占用、运算速度、精度和聚焦效果进行了分析。当FPGAI作在200MHz时，系统可在5．7S内完成了8K×8K点单精度复图像的自聚焦处理。实测数据处理结果充分验证了该系统的实时性和有效性。...

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Bibliographic Details
Published in雷达学报 Vol. 5; no. 4; pp. 444 - 452
Main Author 郭江哲 朱岱寅 毛新华
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京航空航天大学电子信息工程学院南京 210016%南京航空航天大学电子信息工程学院南京 210016 2016
南京航空航天大学雷达成像与微波光子技术教育部重点实验室南京 210016
Subjects
2维白聚焦
FPGA
实时
相位误差
空变补偿
空变补偿
实时
FPGA
2-D autofocus
Real-time
Space-variant compensation
2维自聚焦
Field-Programmable Gate Array (FPGA)
相位误差
Phase error
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ISSN2095-283X
DOI10.12000/JR15092

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Summary:为实时完成合成孔径雷达（SAR）散焦图像的自聚焦，该文提出了一种能够校正残留距离徙动并且适用于空变误差场景的2维自聚焦处理方案。该方案首先利用2维自聚焦算法同时校正残留距离徙动和粗略补偿相位误差，然后进行分块PGA校正空变误差。文中详细阐述了该方案的FPGA设计过程，并对资源占用、运算速度、精度和聚焦效果进行了分析。当FPGAI作在200MHz时，系统可在5．7S内完成了8K×8K点单精度复图像的自聚焦处理。实测数据处理结果充分验证了该系统的实时性和有效性。
Bibliography:10-1030/TN
Guo Jiangzhe1 Zhu Daiyin1,2 Mao Xinhua1,2（1 College of Electronic Information Engineering, Nanjing University of Aeronautics Astronautics＆ Nanjing 210016, China; 2 Radar Imaging ＆ Microwave Photonics Technology Key Laboratory of Ministry of Education, Nanjing University of Aeronautics ＆ Astronautics, Nanjing 210016, China）
Phase error; 2-D autofocus; Space-variant compensation; Field-Programmable Gate Array （FPGA）;Real-time
For real-time autofocus of defocused images produced by Synthetic Aperture Radar （SAR）, the two-dimensional autofocus approach proposed in this study is used to correct the residual range cell migration and compensate for the phase error. Next, a block-wise Phase Gradient Autofocus （PGA） is used to correct the space-variant phase error. The Field-Programmable Gate Array （FPGA） design procedures, resource utilization： processing speed, accuracy, and autofocus are discussed in detail. The system is able to autofocus an 8K × 8K complex image with single precision within 5.7 s when the
ISSN:2095-283X
DOI:10.12000/JR15092