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《电子科技大学》 2013年
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随机稀布阵列CLEAN技术的FPGA设计与实现

张桦  
【摘要】:在雷达成像领域,运用大型接收阵列可以获得很高的角度分辨力,但是大型接收阵列成本高、数据量大、可能产生模糊栅瓣。出于降低成本、避免模糊栅瓣的考虑,对大型接收阵列作随机化、稀疏化处理,但是随机阵列又会产生很高的峰值旁瓣和均值旁瓣,采用CLEAN技术能有效消除随机阵高旁瓣的影响,提高图像对比度和动态范围,改善图像质量。随着FPGA技术的不断发展,高密度、高性能的FPGA为CLEAN算法的实现提供了良好的平台。 本文对随机稀布阵列CLEAN算法及其FPGA实现进行了研究,主要工作如下: 1.本文对随机阵理论进行了介绍,分析了随机阵高旁瓣、假目标产生及目标分裂的原因。对随机稀布阵列CLEAN算法做了算法描述,给出了算法流程框图,进行了图像域和E域的算法研究及MATLAB仿真实验,对比两种算法,得出了图像域处理更加适合FPGA实现的结论。 2.完成了CLEAN算法的重要的基础模块的设计与实现,包括CORDIC求模、求正余弦模块,和基本的单精度浮点四则运算模块、浮点开方模块。CORDIC模块完成了向量模式、旋转模式的设计,浮点加(减)法采用双通道法设计,浮点开方采用泰勒级逼近的设计,提高了运算精度。最后对上述基本模块完成了时序仿真,并做了误差分析。误差分析的结果是上述模块都具有很高的精度。 3.本文对CLEAN算法进行了系统级的FPGA设计与实现,详细介绍了搭建系统的各个模块,如迭代控制与计算模块、峰值检测器、DBF模块、主瓣成像模块等,给出了各个模块的仿真结果。对系统进行了FPGA时序仿真,对仿真结果进行了分析,并将结果导入到MATLAB中与MATLAB成像值进行了误差分析,得出了误差分析的结果。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TN957.52

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【参考文献】
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