基于FPGA的前下视三维实时成像算法设计与实现
作者:
作者单位:

1杭州电子科技大学 通信工程学院,浙江 杭州 310018;2中国工程物理研究院,微系统与太赫兹研究中心,四川 绵阳 621999;3中国工程物理研究院,电子工程研究所,四川 绵阳 621999

作者简介:

邓晓燕(2001-),女,在读硕士研究生,主要研究方向为太赫兹雷达实时信号处理.email:jiuliuu@163.com.
邓佩佩(1990-),女,博士,副研究员,主要研究方向为雷达信号处理.
吴 强(1991-),男,博士,副研究员,主要研究方向为雷达信号处理.
安健飞(1979-),男,博士,副研究员,主要研究方向为雷达系统设计与信号处理.
韦 博(1986-),男,硕士,副研究员,主要研究方向为雷达系统.

通讯作者:

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伦理声明:



Design and implementation of forward-downward-looking 3D real-time imaging algorithm based on FPGA
Author:
Ethical statement:

Affiliation:

1College of Communication Engineering,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou Zhejiang 310018,China;2a.Microsystems and Terahertz Research Center,China Academy of Engineering Physics,Chengdu Sichuan 610200,China;2b.Institute of Electronic Engineering,China Academy of Engineering Physics,Mianyang Sichuan 621999,China

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    摘要:

    为快速获取目标位置信息,实现飞行平台前下视场景下对目标的高精度成像探测,本文基于均匀线阵模式下的前下视三维成像模型,提出了一种太赫兹波段适用于俯冲场景的合成孔径雷达(SAR)实时成像算法。该算法通过合理近似来简化信号处理,降低算法复杂度,从而实现三维场景快速重建。通过仿真平台对算法可行性进行验证,并将算法映射到高速并行的现场可编程门阵列(FPGA)硬件架构。将FPGA处理结果与仿真结果进行比对,进一步验证了算法在实际硬件系统中的可行性和实时性。

    Abstract:

    To rapidly acquire target position information and achieve high-precision imaging detection of targets in the forward-downward-looking scenario of a flying platform, this paper proposes a real-time imaging algorithm for terahertz-band Synthetic Aperture Radar(SAR) applicable to dive scenarios, based on a forward-downward-looking three-dimensional imaging model under the uniform linear array mode. The algorithm simplifies signal processing through reasonable approximations to reduce computational complexity, thereby enabling rapid three-dimensional scene reconstruction. The feasibility of the algorithm is verified through a simulation platform, and the algorithm is mapped to a high-speed parallel Field-Programmable Gate Array(FPGA) hardware architecture. By comparing the FPGA processing results with the simulation results, the feasibility and real-time performance of the algorithm in an actual hardware system are further validated.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

邓晓燕,邓佩佩,吴强,等.基于FPGA的前下视三维实时成像算法设计与实现[J].太赫兹科学与电子信息学报,2026,24(8):892~901. DOI:10.11805/TKYDA2025025.
Deng Xiaoyan, Deng Peipei, Wu Qiang, et al. Design and implementation of forward-downward-looking 3D real-time imaging algorithm based on FPGA[J]. Journal of Terahertz Science and Electronic Information,2026,24(8):892-901. DOI:10.11805/TKYDA2025025.

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  • 收稿日期:2025-01-26
  • 最后修改日期:2025-06-17
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  • 在线发布日期: 2026-09-03
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