[发明专利]基于FPGA的多普勒中心估计方法

摘要

本发明公开了一种基于FPGA的多普勒中心估计实现方法，主要解决现有技术估计多普勒中心占用资源多、处理速度慢的问题。其实现方法是：将单个距离单元方位连续数据通过一阶寄存器生成错位向量；通过调用FPGA内部的乘法器对单个距离单元方位连续数据和错位向量进行共轭相乘，对相乘结果进行累加求均值操作，得到单个距离单元方位连续数据的自相关值R；根据自相关值R计算R相角的余弦值；将自相关值R相角的余弦值作为查找地址，进行反余弦查表，得到自相关值R的相角；对自相关值R的相角进行修正，得到单个距离单元方位向连续数据的多普勒中心估计结果。本发明减少了系统功耗，提高了处理速度，可用于星载合成孔径雷达SAR实时成像中。

主权项

一种基于FPGA的多普勒中心估计方法，包括如下步骤：（1）将反余弦表存入FPGA的ROM中，以备后续的查表使用；（2）对单个距离单元方位向连续数据进行错位操作，得到错位向量；对单个距离单元方位向连续数据和错位向量的对应元素进行共轭相乘操作，得到一组相乘结果。（3）对这组相乘结果的元素进行累加求均值操作，得到单个距离单元方位向连续数据的自相关值R；（4）根据自相关值R的实部和虚部，求得自相关值R相角的余弦值；再将自相关值R虚部的符号位用寄存器flag暂存下来，供后续操作使用；（5）对自相关值R相角的余弦值进行反余弦查表，得到自相关值R的相角；（6）根据寄存器flag的值，对自相关值R的相角进行修正，若flag的值为1，则对自相关值R的相角加上‑π，若flag的值为0，则对自相关值R的相角不做改变；（7）根据回波数据的脉冲重复频率PRF和圆周率π通过MATLAB软件生成量化参数，将经步骤（6）后得到的自相关值R的相角值与该量化参数相乘，得到多普勒中心估计结果。