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机载快视SAR成像处理系统

本机载SAR处理系统完成X、Ku、Ka三个波段的正/斜侧视SAR实时成像处理功能,具体内容包括:距离脉压、距离徙动矫正、惯导信息补偿、多普勒参数估计、方位压缩、图像输出。

本机载SAR处理系统完成XKuKa三个波段的正/斜侧视SAR实时成像处理功能,具体内容包括:距离脉压、距离徙动矫正、惯导信息补偿、多普勒参数估计、方位压缩、图像输出。

本项目的基本处理方法采用RDCS两种算法,在成像的处理过程中,除基本的CS算法流程外,需要根据机上惯导设备信息,对数据进行一系列的矫正。具体的算法流程图如下所示:

SAR处理机硬件的主要特点为:

1)        基于3U VPX结构,可靠性高,抗振能力强;

2)        采用FPGA+GPU作为处理器。FPGA承担信号采集、处理、传输、定时控制等功能,GPU承担数据处理、显示控制等功能;

3)        采用“基础载卡+子卡”的方式完成信号采集、处理、光纤传输等功能;

处理机构成如表6所示。

HQV3S_GF_KUSD8GS36M采用的是XILINX Kintex UltraScale系列中的三款FPGA中的一种。这三款FPGA的关键特性如下表所示。

下图是HQV3S_GF_KUSD8GS36M的功能框图和实物图。

HQSTACK2_AD1CH4000M基于QSTACK™板型,其主要特点为:

1)  1通道高速ADC

2)  最高采样率4000MSPS

3)  垂直分辨率12bit

4)  采样时钟来自QSTACK™子板;

5)  支持内/外触发功能,LVTTL电平。

AD子卡结构图如下:

通用处理板HQC3S_SP_KU16GB基于QGF™版型,是一种遵守CPCI 3U标准协议的板卡。板卡中使用一片XCKU060-1FFVA1517I Xilinx Kintex UltraScale FPGA作为处理器。特点如下:

通信带宽高

Ø  local bus连接到底板,用于定时和触发,以及低速通信。

Ø  26X GTH高速信号连接到底板,总带宽可达260Gbps

存储容量大,读写带宽高

Ø  16DDR3 SDRAM,单片容量1GB,总容量16GB

Ø  单片读写带宽可达1.6GB/s

通用性好

Ø  基于CompactPCI协议规范

结构

Ø  160×100.00×1.9mm,标准3U板卡

适用环境

Ø  商业级:0℃~50

Ø  工业级:-40℃~80

板卡原理框图如下。