[发明专利]基于Zynq系列FPGA的雷达成像方法有效

专利信息
申请号: 201310648828.3 申请日: 2013-12-04
公开(公告)号: CN103616681A 公开(公告)日: 2014-03-05
发明(设计)人: 全英汇;陈杰;邢孟道;李亚超;姚鑫东;冉磊;肖川江;徐炜 申请(专利权)人: 西安电子科技大学
主分类号: G01S13/89 分类号: G01S13/89
代理公司: 陕西电子工业专利中心 61205 代理人: 王品华;朱红星
地址: 710071*** 国省代码: 陕西;61
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摘要: 发明公开了一种基于Zynq系列FPGA的雷达成像方法,主要解决现有成像系统结构复杂、开发周期长及不具有可移植性的问题。其实现步骤是:用Matlab软件生成雷达成像所需的数据,并导入到Vidado HLS软件中,在该软件中对数据进行脉冲压缩,以实现雷达成像;优化实现雷达成像的过程,并将优化后的结果转换为寄存器传输级RTL;用Modelsim软件对寄存器传输级RTL进行时序仿真,以满足握手机制;用Vivado HLS软件导出满足握手机制的寄存器传输级,使其变为具有雷达成像功能的通用型IP核;在FPGA中调用生成的IP核,根据时序在IP核的输入端输入数据,在IP核的输出端得到雷达成像的数据,即完成在FPGA中的雷达成像。本发明简化了雷达成像系统的结构,缩短开发周期,且具有可移植性。
搜索关键词: 基于 zynq 系列 fpga 雷达 成像 方法
【主权项】:
一种基于Zynq系列FPGA的雷达成像方法,包括如下步骤:(1)输入雷达信号的载波频率fc、脉冲宽度T和调频宽度B,目标到雷达的垂直距离R,在Matlab软件中分别生成雷达的回波信号数据、距离向匹配函数的数据以及方位向匹配函数的数据,并将这三个数据分别存放在三个不同的.dat文件中;(2)用Zynq系列FPGA自带的Vivado HLS软件读出三个.dat文件中的数据,并将读出的回波信号数据,分别与读出的距离向匹配函数数据和方位向匹配函数数据进行脉冲压缩,以实现在Vivado HLS软件中的雷达成像;(3)对在Vivado HLS软件中实现雷达成像的过程进行优化,使其资源利用率最小、吞吐率最大、处理速度最快,并将其转换为能加载到FPGA的寄存器传输级RTL;(4)对步骤(3)中生成的寄存器传输级RTL进行时序仿真,判断寄存器传输级RTL的时序是否满足握手机制,如果满足则执行步骤(5),反之,则返回步骤(3)对雷达成像的过程进行重新优化,直至寄存器传输级RTL的时序满足握手机制;(5)用Vivado HLS软件以IP‑XACT的格式导出满足握手机制的寄存器传输级RTL,使寄存器传输级RTL变为具有雷达成像功能的通用型IP核,再将IP核添加到Zynq系列FPGA的IP核库中;(6)调用在FPGA中的IP核,并根据时序在IP核的输入端输入雷达回波信号数据、距离向匹配函数数据、方位向匹配函数数据,在IP核的输出端得到雷达成像的数据,即完成在FPGA中的雷达成像。
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  • 一种单天线接收条件下的电磁涡旋成像方法-201710128512.X
  • 秦玉亮;程永强;袁铁柱;王宏强;范波;李彦鹏 - 中国人民解放军国防科学技术大学
  • 2017-03-06 - 2019-06-18 - G01S13/89
  • 本发明提供一种单天线接收条件下的电磁涡旋成像方法。技术方案包括以下步骤:第一步,将N个相同的天线均匀排布在圆周上构成发射阵列;第二步,利用发射阵列依次发射不同频率、不同轨道角动量模态的电磁涡旋,位于发射阵列中心的单天线接收各次目标回波。各次接收的目标回波的幅度和相位信息,形成频率‑轨道角动量模态二维回波数据。第三步,根据发射阵列参数和目标俯仰角的先验信息对接收到的二维回波数据进行相位补偿处理,得到预处理后的二维回波数据。第四步,对预处理后的二维回波数据进行二维傅里叶变换,得到目标的距离‑方位角二维图像。本发明接收过程简单,易于实现,可为目标识别、新体制雷达成像技术的发展提供借鉴。
  • 卫星微波成像的星上实时自主控制方法-201611055957.1
  • 徐侃;崔本杰;涂尚坦;孔祥龙;陈占胜;宋玉亭 - 上海卫星工程研究所
  • 2016-11-21 - 2019-06-07 - G01S13/89
  • 本发明提供了一种卫星微波成像的星上实时自主控制方法,包括如下步骤:步骤一,在轨周期性获取目标特征信息;步骤二,建立约束方程并求解成像任务参数;步骤三,目标符合可成像条件,存储成像任务参数;步骤四,若已存储一个成像目标,根据判决准则自主决定是否替换目标;步骤五,对指定目标完成微波成像。本发明能够使搭载了相控阵微波成像装置的卫星根据目标坐标快速求解成像参数,智能规划成像目标,确保卫星能够自主、实时、快速、精准的对目标成像。
  • 一种基于毫米波雷达的3D人体测量系统-201910143564.3
  • 张微;朱晋陆 - 上海市服装研究所有限公司
  • 2019-02-26 - 2019-05-28 - G01S13/89
  • 本发明提供一种基于毫米波雷达的3D人体测量系统,包括毫米波雷达模块、雷达立柱、机械链接件、站台、体重系统、计算机及软件;毫米波雷达模块设置在雷达立柱上;站台供被测体者站立,通过机械链接件与雷达立柱固定形成扫描区域;毫米波雷达模块对人体进行扫描;站台附有体重系统,站台将采集的人体数据和体重数据传输给计算机及软件进行数据处理;站台或为一层形式或为二层形式或为三层形式,一层形式的站台不转动,二层形式的站台由转动的站立层和固定层组成,三层形式的站台由固定不动的站立层、转动层和固定层组成。优点:无需人体净体,可以穿透服装和头发扫描人体;数据精度高,毫米级误差。
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