一种基于FPGA的毫米波SAR信号采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于FPGA的毫米波SAR信号采集系统，包括移动滑台、步进电机、电机控制模块、FPGA模块、毫米波雷达模块以及外围供电模块；所述移动滑台，包括一个X轴滑台和一个Y轴滑台，X轴滑台与Y轴滑台滑动连接，构成十字型结构；所述FPGA模块为异构FPGA模块，包括PS内核端和PL端驱动端，分别进行参数配置和脉冲控制信号发送；毫米波雷达模块，固定在滑台上的滑块上面，用于将收集到的目标回波信号回传给FPGA模块。本发明专利技术采集传输时间大大减少，并且采集所得数据经过成像过后图像的分辨率达到理论最小值1mm，对提升毫米波SAR成像的效率和性能有重要意义。和性能有重要意义。和性能有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的毫米波SAR信号采集系统


[0001]本专利技术属于毫米波成像前端雷达信号采集领域，特别是一种基于ZYNQ异构FPGA(板载双核Cortex
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A9MPCore的异构FPGA系统)的毫米波雷达信号采集、预处理以及针对SAR算法的轨道控制方法。

技术介绍

[0002]毫米波波长范围介于微波与可见光之间，因而兼顾两者的优点。与微波相比，毫米波的指向性好、可利用的频谱范围宽、信息容量大、抗干扰能力强、探测性能好。与可见光相比，毫米波具有更好的穿透能力，能够获得目标浅表层和内部的几何特征、介电特性和温度分布等信息。
[0003]合成孔径雷达(SAR，Synthetic Aperture Radar)是目前主要使用的一种主动毫米波成像技术，其工作频率覆盖毫米波所在波段。现有的毫米波成像方式是通过PC机，嵌入式系统等上位机进行数据采集和存储。常用的雷达板载信号采集方式存在效率低等问题，同时针对SAR成像算法，市面上大都是分解为移动控制端，采集端以及PC或工控机处理成像端三个分离部分进行，没有一体式的设计。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的毫米波SAR信号采集系统，其特征在于：包括移动滑台、步进电机、电机控制模块、FPGA模块、毫米波雷达模块以及外围供电模块；所述移动滑台，包括一个X轴滑台和一个Y轴滑台，X轴滑台与Y轴滑台滑动连接，构成十字型结构；所述步进电机，包括设置在X轴滑台端部的步进电机Ⅰ和设置在Y轴滑台端部的步进电机Ⅱ；所述电机控制模块，包括与步进电机Ⅰ连接的电机控制模块Ⅰ，和与步进电机Ⅱ连接的电机控制模块Ⅱ，以接收到的FPGA模块发出的脉冲控制信号为依据，控制步进电机Ⅰ和步进电机Ⅱ转动和停止；所述FPGA模块，分别与电机控制模块Ⅰ、电机控制模块Ⅱ和毫米波雷达模块连接，向电机控制模块Ⅰ和电机控制模块Ⅱ发送脉冲控制信号，接收毫米波雷达模块收集到的目标回波信号，所述FPGA模块为异构FPGA模块，包括PS内核端和PL端驱动端，分别进行参数配置和脉冲控制信号发送；所述毫米波雷达模块，固定在滑台上的滑块上面，用于将收集到的目标回波信号回传给FPGA模块；所述外围供电模块，用于连接步进电机、电机控制模块和FPGA模块，为其供电。2.根据权利要求1所述一种基于FPGA的毫米波SAR信号采集系统，其特征在于：通过设置FPGA模块中的radar_slip2d_cell寄存器值，使滑台按照S型轨迹移动采集。3.根据权利要求2所述一种基于FPGA的毫米波SAR信号采集系统，其特征在于：所述设置radar_slip2d_cell寄存器值包括，horizontal_slip_times的值确定横向移动行数，vertical_slip_times的值确定纵向移动次数，写入h_pwm_freq和v_pwm_freq的值，使得输入脉冲的pwm波频率达到输入值从而调节电机转速，写入h_mini_step_nums和v_mini_step_nums的值，确定每一次移动步距。4.根据权利要求1
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3任一项所述一种基于FPGA的毫米波SAR信号采集系统，其特征在于：所述FPGA模块还包括数据采集电路，包括协议执行器、数据解析器、雷达数据提取模块，雷达数据通过协议执行器进行数据解码，将解码的数据通过数据解析器对雷达的数据包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国平，牟柏旭，王馨，孟杨，黄超意，董川江，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：