基于FPGA的小型SAR實(shí)時(shí)成像處理器的研究的開題報(bào)告

基于FPGA的小型SAR實(shí)時(shí)成像處理器的研究的開題報(bào)告一、研究背景和意義合成孔徑雷達(dá)（SAR）廣泛應(yīng)用于海洋、天氣、資源勘探等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的SAR系統(tǒng)需要在線性器件上復(fù)雜處理流程中實(shí)現(xiàn)基帶處理、控制、解調(diào)等多個(gè)復(fù)雜的模塊，這將極大地增加板卡成本和功耗。而FPGA由于其具有可重構(gòu)性和并行性，因此可以快速實(shí)現(xiàn)SAR處理器，從而降低成本和功耗。本文將對基于FPGA的小型SAR實(shí)時(shí)成像處理器進(jìn)行研究，主要研究內(nèi)容包括：1、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)SAR處理算法；2、開發(fā)FPGA實(shí)時(shí)處理器，實(shí)現(xiàn)高效實(shí)時(shí)處理；3、測試和驗(yàn)證小型SAR處理器的性能。二、研究內(nèi)容和技術(shù)路線1、SAR算法研究和設(shè)計(jì)因?yàn)镾AR處理算法是SAR系統(tǒng)的核心，因此研究和設(shè)計(jì)基于FPGA的小型SAR實(shí)時(shí)成像處理器需要對SAR算法進(jìn)行深入研究和設(shè)計(jì)。本文將采用經(jīng)典的Range-Doppler（RD）算法，同時(shí)將考慮降噪和圖像增強(qiáng)的方法，進(jìn)一步提高圖像質(zhì)量。2、FPGA實(shí)時(shí)處理器設(shè)計(jì)本文將利用FPGA設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)處理器，采用硬件優(yōu)化技術(shù)和并行處理技術(shù)，將算法實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化為硬件電路，實(shí)現(xiàn)高效實(shí)時(shí)處理器。同時(shí)，基于可編程硬件特性，在線實(shí)時(shí)修改硬件參數(shù)，以適應(yīng)不同的SAR圖像處理需求。3、小型SAR實(shí)時(shí)成像處理器測試測試和驗(yàn)證是研究的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，需要測試小型SAR實(shí)時(shí)成像處理器的性能和效率。本文將從圖像質(zhì)量、處理效率、功耗和性能等多個(gè)方面對小型SAR實(shí)時(shí)成像處理器進(jìn)行測試和驗(yàn)證。三、研究預(yù)期結(jié)果和創(chuàng)新點(diǎn)預(yù)期結(jié)果：本文的主要預(yù)期結(jié)果是實(shí)現(xiàn)基于FPGA的小型SAR實(shí)時(shí)成像處理器，具有以下特點(diǎn)：1、實(shí)現(xiàn)高效的SAR處理算法；2、硬件電路實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換；3、動(dòng)態(tài)地控制和優(yōu)化硬件參數(shù)；4、實(shí)現(xiàn)高速成像和高質(zhì)量圖像生成；5、功耗低，成本低。創(chuàng)新點(diǎn)：本文的研究具有以下創(chuàng)新點(diǎn)：1、基于FPGA的小型SAR實(shí)時(shí)成像處理器的設(shè)計(jì)和研究；2、提出并實(shí)現(xiàn)RD算法的增強(qiáng)方法，進(jìn)一步提高SAR圖像質(zhì)量；3、創(chuàng)新地利用動(dòng)態(tài)硬件配置優(yōu)化SAR處理性能。四、研究基礎(chǔ)和條件研究基礎(chǔ)：本文的研究基礎(chǔ)主要包括信號處理、電路設(shè)計(jì)、SAR成像、FPGA硬件設(shè)計(jì)等方面的基礎(chǔ)知識。研究條件：本文的研究條件主要有FPGA硬件開發(fā)板、設(shè)計(jì)軟件、信號生成儀、示波器等設(shè)備和工具。五、論文進(jìn)度計(jì)劃第一年：研究基礎(chǔ)知識、學(xué)習(xí)SAR算法和FPGA硬件開發(fā)板的使用方法第二年：設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)SAR處理算法和FPGA實(shí)時(shí)處理器，進(jìn)行初步測試和分析第三年：優(yōu)化算法和硬件性能，系統(tǒng)集成和測試，完善論文寫作和最終報(bào)告六、參考文獻(xiàn)[1]LiangW,LiX,LiZ,etal.DesignofintelligentSARimagingalgorithmbasedonFPGA[J].Electronics&Automation,2017,36(19):91-93.[2]JiangT,LiC,LvX,etal.FPGA-basedhardwareimplementationofphasehistorycompensationandsarscopeprocessingalgorithmforSARimages[C]//2018IEEEInternationalConferenceonAppliedSystemInnovation(ICASI).IEEE,2018:1-4.[3]SunH.FPGA-basedSARimagingsystem[J].JournalofElectronicScienceandTechnology,2019,17(3):236-240.[4]HuX,TaoY,SongC,etal.Alarge-scalesyntheticapertureradardataprocessingsystembasedonfieldprogrammablegatearrayclusters[J].Sensors,2017,17(2):384.[5]QinF,YeH,WuG,etal.ANewConstantFalseAlarmRateDetectorfor