基于FPGA的毫米波雷达RMA成像加速方法技术

本发明专利技术公开了一种基于FPGA的毫米波雷达RMA成像加速方法，包括步骤如下：预处理校准；水平向一维快速傅里叶变换；垂直向一维快速傅里叶变换；匹配滤波，将输入频域信号与匹配滤波因子进行点乘，实现频域滤波；水平向一维逆快速傅里叶变换；垂直向一维逆快速傅里叶变换。本发明专利技术将原始RMA算法进行重构，在便于硬件实现的同时，简化其时间复杂度，达到加速的效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA的毫米波雷达RMA成像加速方法


[0001]本专利技术涉及毫米波雷达成像领域，具体涉及基于FPGA的毫米波雷达RMA成像加速方法。

技术介绍

[0002]毫米波雷达RMA(距离徙动算法，缩写：RMA)成像方法用于合成孔径雷达(SAR)数据的图像形成。SAR成像的算法研究已经处于较成熟阶段，例如RDA(距离多普勒算法)、RMA和BPA(后向投影算法)等均已得到广泛应用，但在三维成像场景下，SAR体制耗时较大，效率较低，因此需要结合硬件平台的特点，对基本算法进行重构后实现，达到加速的效果，下面介绍一下以上三种基本毫米波成像算法的现有技术，其共有的缺点就是在CPU上执行的效率底下，成像速度慢：
[0003]1.BPA是基于时延相加的思想，通过对回波数据的相干叠加来还原成像目标信息，且由于BPA对阵列的构型和扫描方式没有特殊的约束，适用于任何阵列类型。而对于MIMO阵列，其阵列形式具有多样性MIMO雷达的回波数据均与发射天线阵元和接收天线阵元的位置有直接的函数关系，但对于其他成像算法，比如距离多普勒算法，都需要对阵列的几何模型和扫描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于FPGA的毫米波雷达RMA成像加速方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、预处理校准，将原始的雷达信号与预处理校准因子进行点乘；步骤二、水平向一维快速傅里叶变换；步骤三、垂直向一维快速傅里叶变换；步骤四、匹配滤波，将输入频域信号与匹配滤波因子进行点乘，实现频域滤波；步骤五、水平向一维逆快速傅里叶变换；步骤六、垂直向一维逆快速傅里叶变换。2.根据权利要求1所述基于FPGA的毫米波雷达RMA成像加速方法，其特征在于：所述步骤一具体包括：1)计算时域校准矩阵和时域距离偏移校准矩阵；2)计算步长为64的快速傅里叶变换所对应的FFT频域矩阵；3)将时域校准矩阵、时域距离偏移校准矩阵和FFT频域矩阵相乘得到预处理校准矩阵；4)将原始雷达信号与预处理校准矩阵进行点乘，具体计算公式如下：O
(i,j,k)
＝X
(i,j,k)
P
(i,j,k)
其中X
(i,j,k)
表示输入的三维雷达数据，P
(i,j,k)
表示预处理校准矩阵，O
(i,j,k)
表示输出结果数据，i表示横向坐标，j表示纵向坐标，k表示深度坐标。3.根据权利要求1所述基于FPGA的毫米波雷达RMA成像加速方法，其特征在于：所述步骤二具体包括：1)从DDR中读取上一步的计算结果；2)将数据从内存映射传输转换为流数据传输；3)将数据流送入到一维快速傅里叶变换计算内核中；4)以数据中的每行数据为单位，对一维快速傅里叶变换计算内核进行复用；具体计算公式如下：其中x(n)表示输入行数据，N表示每行数据的数量，W表示频率分量，X(k)表示FFT输出结果，n表示时域离散序列的序号，k表示频域离散序列的序号。4.根据权利要求1所述基于FP...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国平，黄欢，黄跃，黄超意，
申请(专利权)人：赛雷微苏州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：