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基于FPGA實現雷達信號處理和圖像顯示

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標簽: 基于FPGA實現雷達信號處理和圖像顯示

基于FPGA實現雷達信號處理和圖像顯示

在船舶交管系統中,雷達信息處理是最重要的組成部分。視頻回波處理中的雜波處理要求實時性很高,大約要在一個距離單元的時間(0.05-0.1us)內完成。雜波處理如恒虛警處理本身比較復雜,這類處理過程又要求快速,圖像顯示系統要求及時的把接收到的雷達方位數據從極坐標轉換成直角坐標。在軟件上實現這些算法雖然精度可以達到,但是實時性問題不能滿足。因此這類問題多采用高速專用數字設備來實現。FPGA在數字信號處理領域有非常廣闊的應用前景,以其優良的性能在數字信號處理中發揮了重大的作用。CORDIC算法可以在硬件上以很高的精度實現一些函數和運算。針對以上幾點,本文提出了利用CORDIC算法,基于FPGA來實現雷達信號處理和圖像顯示的算法研究,用硬件來實現正弦、余弦、正切、乘法、除法、指數和對數等基本函數和運算,把他們設計成為可重用的IP  core,這樣可以滿足實時性和精度的問題。從而在將來的算法研究中方便的調用,這樣在算法研究中可以節約大量的時間,在一定程度上降低研究的難度。  圍繞雷達信號處理和圖像顯示,本次課題設計主要做了如下工作:  1.對CORDIC算法進行分析和研究,以及它在雷達信號處理和圖像顯示中的影響。  2.成功用硬件描述語言在Xilinx公司軟件ISE的環境下編寫代碼,在Synplify和Modelsim上做了綜合和仿真。  3.對實驗結果進行精度和速度分析。  4.對雷達信號處理和圖像顯示的相關算法進行分析和研究。  5.從實例分析IP  core的特點,對算法研究的影響和IP  core在雷達信號處理和圖像顯示中的應用。  最終在實踐環節,成功利用CORDIC算法,在FPGA上實現可重用的IP  core,這些IP  core能夠以很高的精度實現一些基本函數和運算,在雷達信號處理與圖像顯示中起到很大的作用。

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