[发明专利]合成孔径雷达成像系统的矩阵转置方法及转置装置

摘要

该发明属于合成孔径雷达成像系统的矩阵转置方法及转置装置。其方法包括：合成孔径雷达回波矩阵数据的输入，回波数据矩阵的分割及读写地址的生成，将回波矩阵数据写入SDRAM，回波矩阵数据读入输出缓存单元及回波矩阵数据的转置输出；转置装置包括：含通讯单元，参数配置单元及写地址单元、读地址单元，输入缓存单元，SDRAM控制单元，输出缓存单元，并串转换单元在内的FPGA转置处理器，单片SDRAM，成像处理器。该发明在转置处理中可根据输入回波原始数据矩阵的大小配置子矩阵块的大小、进行最优分割；从而具有转置装置结构简单、可靠，在整个读写过程中SDRAM换行的次数最少、转置效率高，对待转置数据矩阵大小的适应性强等特点。

主权项

合成孔径雷达成像系统的矩阵转置方法，包括：步骤I.合成孔径雷达回波矩阵数据的输入：转置处理器中的通讯单元将PC机输入的待转置的合成孔径雷达回波数据矩阵的大小、以及SDRAM最大行地址数和最大列地址数送入参数配置单元后，转步骤II；通讯单元同时将PC机输入的合成孔径雷达回波矩阵数据陆续送入输入缓存单元后，转步骤III；步骤II.对输入回波数据矩阵的分割及读写地址的生成：将待转置矩阵分割成行数个子矩阵，即将待转置矩阵中每一行的数据组成一个子矩阵，每个子矩阵的行数等于待转置矩阵的列数的平方除以SDRAM的最大列地址数后的平方根、子矩阵的列数等于SDRAM的最大列地址数的平方根；然后按照以下方法分别在写地址单元中生成写地址、在读地址单元中生成读地址后，转步骤III；其中：写地址生成：首先从第一个子矩阵块的第一行的第一个地址开始依次至该行最后一个地址写完，再从该子矩阵块的第二行的第一个地址开始依次至该行最后一个地址写完，直至该子矩阵块的最后一行的最后一个地址写完；按以上方式再依次对二个子矩阵块、第三个子矩阵块，直到最后的一个子矩阵块进行写地址处理，以完成写地址；读地址生成：首先从第一行子矩阵中第一个子矩阵块的第一行第一列的地址开始、依次至最后一个子矩阵块的第一行第一列的地址的读入，然后从第二行子矩阵中第一个子矩阵块的第一行第一列的地址开始、依次至该行子矩阵中最后一个子矩阵块的第一行第一列的地址的读入，按以上方式再依次从第三行子矩阵中第一个子矩阵块的第一行第一列的地址开始、依次至该行子矩阵中最后一个子矩阵块的第一行第一列的地址的读入，再依次进行直至最后一行子矩阵中最后一个子矩阵块的第一行第一列地址的读入，从而完成对各行子矩阵中各子矩阵块的第一行第一列地址的读入；按以上方式再依次完成对各行子矩阵中的各子矩阵块的第一行第二列、第一行第三列，至最后一行子矩阵中最后一个子矩阵块的第一行最后一列地址的读入；再按上述方式循环进行，依次完成对各行子矩阵中各子矩阵块第二行第一列、至第二行最后一列地址的读入；仍按以上方式直至对各行子矩阵中各子矩阵块最后一行最后一列地址的读入，从而生成读地址；步骤III.将缓存的回波矩阵数据写入SDRAM：将由步骤I陆续存入输入缓存单元的矩阵数据由SDRAM控制单元按步骤II生成的写地址陆续经转置处理器上的输入/输出接口写入SDRAM中，写入的方法是将待转置的合成孔径雷达回波数据矩阵的每一整行数据写入SDRAM内的一个子矩阵块中，一直到待转置的合成孔径雷达回波数据矩阵全部写入SDRAM 中后，存储待用并转步骤IV；步骤IV.将回波矩阵数据读入输出缓存单元及回波矩阵数据的转置输出：将步骤III存储待用的矩阵数据由SDRAM控制单元按步骤II生成的读地址，依次将每一个子矩阵块的第一个数据读出并经转置处理器上的输入/输出接口陆续读入输出缓存单元中，同时将读入输出缓存单元中的回波矩阵数据陆续输入并串转换单元，然后经并串转换单元进行并串处理之后依次输往成像处理器；待所有子矩阵块的第一个数据读出完成后，再陆续读出各子矩阵块的第二个数据，仍按以上方式陆续读入输出缓存单元，再经并串转换单元处理后输往成像处理器；接着读取各子矩阵块的第三个数据，一直到所有子矩阵块的最后一个数据读出并经并串转换单元处理后输往成像处理器；即完成对合成孔径雷达成像系统矩阵的转置处理。