[发明专利]基于FPGA和多个多核DSP的SAR前侧视成像方法

权利要求书

1.一种基于FPGA和多个多核DSP的SAR前侧视成像方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)初始化信号处理机及SAR参数：

初始化信号处理机上的FPGA获取SAR向目标场景发送载频为f_c的线性调频信号所产生的回波采样矩阵为S_M×N；初始化信号处理机上的g个并行排列的多核DSP芯片为{DSP1,DSP2,…,DSPn,…,DSPg}；初始化包括合成孔径长度L、子孔径长度l_sub以及斜距R_s的SAR参数；其中，M为距离维采样点数，N为方位维采样点数，DSPn为第n个包含Q个核的DSP芯片，Q≥8，g≥3，n∈[1,g]；

(2)FPGA获取回波信号矩阵块并发送：

FPGA对回波采样矩阵S_M×N进行距离维脉冲压缩，得到距离维脉冲压缩后回波信号矩阵并将依方位维划分为与多核DSP芯片个数相等的g个回波信号矩阵块后，将第n个回波信号矩阵块发送至对应的DSPn内存中，其中，g_n为的列数，P为距离维脉冲压缩；

(3)DSPn对回波信号矩阵块进行距离维FFT插值：

DSPn将回波信号矩阵块依方位维划分为Q个回波信号矩阵块并通过第q核以J为插值倍数对进行距离维FFT插值，得到距离维FFT插值后回波信号矩阵块其中，表示距离维FFT插值后第q+1个回波信号矩阵块，g_n(q+1)为的列数，K为进行距离维FFT插值后距离维点数，K＝M×J，I为FFT插值，q∈{0,1,…,Q-1}；

(4)DSPn对距离维FFT插值后回波信号矩阵块进行BP积分：

(4a)DSPn在以SAR的合成孔径中心为极点、SAR的航迹为极轴的统一极坐标系(r,θ)中，计算SAR到任意点目标U(r_U,θ_U)的瞬时距离R(D；r_U,θ_U)，其中，r和θ分别为极径和极角，r_U为任意点目标U在(r,θ)中的极径，θ_U为任意点目标U在(r,θ)中的极角，D为SAR在(r,θ)中的极径，D∈[-L/2,L/2)；

(4b)DSPn依方位维将FFT插值后回波信号矩阵块划分为个回波信号矩阵块并利用R(D；r_U,θ_U)对进行BP积分，得到低分辨子孔径图像其中，为第x个回波信号矩阵块，g_nx为的列数，S_x为第x幅低分辨子孔径图像，

(5)DSPn对进行子孔径图像融合；

(5a)DSPn根据线性调频信号载频f_c、合成孔径长度L、子孔径长度l_sub、斜距R_s，计算S_x的真实波数谱中心K_x，并通过K_x对S_x的波数谱中心进行校正，得到波数谱中心校正后的低分辨子孔径图像S_x′为波数谱中心校正后的第x幅低分辨子孔径图像；

(5b)DSPn对波数谱中心校正后的低分辨子孔径图像在方位维进行IFFT，得到幅时域子孔径图像为波数谱中心校正后的第x幅时域子孔径图像，其中，T为时域；

(5c)DSPn对幅时域子孔径图像在方位维进行叠加，得到全孔径波数谱SAR图像；

(5d)DSPn对全孔径波数谱SAR图像在方位维进行FFT，得到SAR前侧视图像。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA和多个多核DSP的SAR前侧视成像方法，其特征在于，步骤(4a)中所述的计算SAR到任意点目标U(r_U,θ_U)的瞬时距离R(D；r_U,θ_U)，计算公式为：