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毕业设计 基于FPGA/CPLD的后向投影算法实现研究 共28页，13813字 附英文版翻译
摘 要
后向投影(BP)算法是一种基于时域处理的成像算法，其基本思想是通过计算成像区域内每一像素到孔径长度内SAR天线平台之间的双程时延，找出对应的累积曲线进行相干累加，从而恢复出每个像素的目标函数。BP算法的距离向处理与RD算法相同，但在方位向处理中用时域信号相参积累代替了二维参考函数匹配滤波的过程，因而容易实现运动误差补偿，并且借助插值可获得更高分辨率的SAR图像。本设计研究BP算法的FPGA实现，首先在matlab下对BP算法仿真，然后给出BP算法分解，给出其算法状态机图，进而RTL级HDL模型，最终在FPGA上综合BP算法。
在SAR BP(Back Project反向投影)成像算法的基础上，结合超宽带穿墙探测雷达应用中存在的特定条件(如墙体的反射、折射及其对宽带信号的色散影响，因天线阵的天线数目有限而使获得的信息量小等)，提出了一种超宽带穿墙探测雷达的BP成像算法。该算法考虑了超宽带电磁波穿透墙体传播的特性，能够去除墙体对成像的影响，并有效抑制了天线阵天线数目较少时的拖尾现象。通过仿真成像，分析了合成孔径长度对可成像区域和成像精度的影响：合成孔径长度增加，成像精度提高，而可成像区域减小。
关键词：后向投影；BP算法；SAR；FPGA；超宽带穿墙探测雷达

目 录
引言 1
1 设计方案 1
2 设计工具介绍 2
2.1 Matlab软件简介 2
2.1.1 Matlab的工作环境 2
2.1.2 Matlab的命令行基础 3
2.1.3 指令的续行输入 3
2.2 Quartus II软件简介 4
2.2.1 verilog HDL硬件描述语言 6
2.2.2 FPGA简介 8
3 BP算法的设计原理及其实现 10
3.1 BP算法设计原理 10
3.2 BP算法分解 10
3.2.1 BP算法思想及实现 10
3.3 BP成像处理算法流程 11
3.4穿墙探测雷达BP成像算法的实现 12
3.5 BP算法的成像成像区域和成像精度 15
3.5.1成像区域 15
3.5.2 成像精度 16
3.6 BP成像算法的Ｍatlab建模仿真 17
3.6.1 BP算法的matlab程序 17
3.6.2 BP算法的matlab仿真结果及分析 23
3.7 RTL级HDL模型 25
3.8 FPGA上综合BP算法 26
4 总结 26
谢 辞 27
参考文献 28