[发明专利]一种应用于小卫星SAR的高效FPGA实时成像系统

权利要求书

1.一种应用于小卫星SAR的高效FPGA实时成像系统，其特征在于：包括距离脉压模块、RAM存储模块、寻址模块、求相干散射系数模块和复乘累加模块；

距离脉压模块：接收外部处理机传来的基带脉冲信号，对基带脉冲信号进行距离向脉冲压缩处理，获得脉压结果，将脉压结果发送至RAM存储模块；统计接收当前基带脉冲信号的序号，将序号发送至寻址模块；

RAM存储模块：接收距离脉压模块传来的脉压结果，存储；接收寻址模块传来的读地址，存储；根据读地址读取脉压结果；将读取的脉压结果发送至复乘累加模块；

寻址模块：建立回波区域的成像网格；测量外部雷达载机到成像网格中当前单个网格的距离R_ij，i为任意单个网格的行数，j为任意单个网格的行数；将外部雷达载机到当前单个网格的距离R_ij发送至求相干散射系数模块；计算外部雷达载机到当前网格的双程延时时间t；计算当前脉冲对应的点数a；根据当前脉冲对应的点数a计算RAM存储模块的读地址；将读地址发送至RAM存储模块；

求相干散射系数模块：接收寻址模块传来的外部雷达载机到当前单个网格的距离R_ij；根据外部雷达载机到当前单个网格的距离R_ij计算当前单个网格对应的相干散射系数；将当前单个网格对应的相干散射系数发送至复乘累加模块；

复乘累加模块：接收RAM存储模块传来的脉压结果；接收求相干散射系数模块传来的当前单个网格对应的相干散射系数；将脉压结果与当前单个网格对应的相干散射系数相乘得到当前单个网格的成像结果；将成像结果输出至外部显示端；

重复遍历成像网格中的全部单个网格，获得整个成像网格的成像结果。

2.根据权利要求1所述的一种应用于小卫星SAR的高效FPGA实时成像系统，其特征在于：所述距离脉压模块采用频域脉压的方法对基带脉冲信号进行距离向脉冲压缩处理。

3.根据权利要求2所述的一种应用于小卫星SAR的高效FPGA实时成像系统，其特征在于：成像网格的横坐标为方位向，纵坐标为距离向。

4.根据权利要求3所述的一种应用于小卫星SAR的高效FPGA实时成像系统，其特征在于：单个网格的尺寸为256*1024像素；单个网格的纵坐标长度为基带脉冲信号的一个脉冲。

5.根据权利要求4所述的一种应用于小卫星SAR的高效FPGA实时成像系统，其特征在于：所述外部雷达载机到当前网格的双程延时时间t的计算方法为：

式中，c为光速。

6.根据权利要求5所述的一种应用于小卫星SAR的高效FPGA实时成像系统，其特征在于：所述当前脉冲对应的点数a的计算方法为：

式中，Fs为基带脉冲信号采样率；

Rs为雷达载机到成像网格中心的距离；

nrn为网格距离向的点数。

7.根据权利要求6所述的一种应用于小卫星SAR的高效FPGA实时成像系统，其特征在于：当前单个网格对应的相干散射系数包括相干散射系数的实部expre和相干散射系数的虚部expim。

8.根据权利要求7所述的一种应用于小卫星SAR的高效FPGA实时成像系统，其特征在于：所述相干散射系数的实部expre的计算方法为：

expre＝cos(R·j·4π/λ)

相干散射系数的虚部expim的计算方法为：

expim＝sin(R·j·4π/λ)。