一种针对SAR回波的多路并行卷积处理方法、设备及介质与流程

本申请涉及雷达信号处理，尤其涉及一种针对sar回波的多路并行卷积处理方法、设备及介质。

背景技术：

1、由于sar（合成孔径雷达）回波实时生成的要求的实时性强、带宽大、卷积点数多，现行方案在验证阶段需要通过牺牲其中的部分条件进行规避。典型的一种是在窄带宽的情况下使用fpga自有ip核在频域卷积实现，另一种要求实时性比较强的情况，使用较少的点数使用时域卷积的方式实现。

2、上述第一种频域卷积的方案采样率受限于fpga时钟频率，带宽很难超过300mhz，时钟频率过高会引起其他时序约束问题；且点数增加导致卷积时间大幅增加会导致实时性下降。上述第二种时域卷积的方案虽然可以保证信号带宽，但是卷积点数增加dsp资源成倍数增加，fpga的dsp资源比较有限，且影响fpga的布局布线。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种针对sar回波的多路并行卷积处理方法、设备及介质，解决了sar回波实时生成过程中fpga带宽增加和dsp资源使用降低不能同时实现以及旋转因子选址动态修改fft点数下占用资源过度的技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种针对sar回波的多路并行卷积处理方法，其特征在于，方法包括：获取sar回波数据，并对sar回波数据进行数据降频，以得到sar回波并行数据组；对预设的时域卷积系数数据进行fft处理，以得到卷积系数并行数据组；基于sar回波并行数据组和卷积系数并行数据组，通过并行数据复乘，得到待共轭频域转换数据；对待共轭频域转换数据进行共轭转换，以确定sar回波数据的待输出数据；将待输出数据进行输出转化处理，以确定输出模拟数据。

3、在本申请的一种实现方式中，对sar回波数据进行数据降频，以得到sar回波并行数据组，具体包括：将sar回波数据进行数字下变频，以得到待抽取滤波数据；对待抽取滤波数据进行抽取滤波，并将抽取滤波完成后的数据进行横向fft转换，以得到第一并行数据组；基于第一并行数据组，通过匹配旋转因子，并将并行数据组与对应的旋转因子相乘，确定第二并行数据组；其中，旋转因子设于预设的rom中，用于确定寻址间隔；通过纵向fft转换，将并行数据组转化为sar回波并行数据组。

4、在本申请的一种实现方式中，对预设的时域卷积系数数据进行fft处理，以得到卷积系数并行数据组，具体包括：对时域卷积系数数据进行横向fft转换，以得到第三并行数据组；基于第三并行数据组，通过匹配旋转因子，并将第三并行数据组与对应的旋转因子相乘，确定第四并行数据组；通过纵向fft转换，将第四并行数据组转化为卷积系数并行数据组。

5、在本申请的一种实现方式中，基于sar回波并行数据组和卷积系数并行数据组，通过并行数据复乘，得到待共轭频域转换数据，具体包括：基于sar回波并行数据组，确定复乘数据第一序列；根据卷积系数并行数据组，确定复乘数据第二序列；将复乘数据第一序列与复乘数据第二序列按照各序列顺序进行复乘，以得到待共轭频域转换数据。

6、在本申请的一种实现方式中，对待共轭频域转换数据进行共轭转换，以确定sar回波数据的待输出数据，具体包括：对待共轭频域转换数据进行第一共轭转换，并将完成第一共轭转换后得到的数据进行纵向fft转换，以得到第一并行共轭数据；将并行共轭数据进行第二共轭转换，以确定第二并行共轭数据；基于第二并行共轭数据，通过匹配旋转因子，并将第二并行共轭数据与对应的旋转因子相乘，确定第三并行数据组；通过ifft转换，将第三并行数据组转化为待输出数据。

7、在本申请的一种实现方式中，将待输出数据进行输出转化处理，以确定输出模拟数据，具体包括：对待输出数据进行目标调制，并对完成目标调制后的数据进行插值滤波，以得到待升频模拟数据；将待升频模拟数据进行数字上变频，并将完成数字上变频后的数据进行数模转换，以确定输出模拟数据。

8、在本申请的一种实现方式中，在基于第一并行数据组，通过匹配旋转因子之后，方法还包括：在更改预设fft点数的情况下，通过查询fft对应的ip核，确定寻址间距；基于寻址间距，对rom进行选取，以得到并行调节数据。

9、在本申请的一种实现方式中，在将待输出数据进行输出转化处理，以确定输出模拟数据之后，方法还包括：对输出模拟数据进行成像信号高处理，以得到sar成像数据；将sar成像数据通过预设的成像展示界面进行成像展示。

10、第二方面，本申请实施例还提供了一种针对sar回波的多路并行卷积处理设备，其特征在于，设备包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：获取sar回波数据，并对sar回波数据进行数据降频，以得到sar回波并行数据组；对预设的时域卷积系数数据进行fft处理，以得到卷积系数并行数据组；基于sar回波并行数据组和卷积系数并行数据组，通过并行数据复乘，得到待共轭频域转换数据；对待共轭频域转换数据进行共轭转换，以确定sar回波数据的待输出数据；将待输出数据进行输出转化处理，以确定输出模拟数据。

11、第三方面，本申请实施例还提供了一种针对sar回波的多路并行卷积处理的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，计算机可执行指令设置为：获取sar回波数据，并对sar回波数据进行数据降频，以得到sar回波并行数据组；对预设的时域卷积系数数据进行fft处理，以得到卷积系数并行数据组；基于sar回波并行数据组和卷积系数并行数据组，通过并行数据复乘，得到待共轭频域转换数据；对待共轭频域转换数据进行共轭转换，以确定sar回波数据的待输出数据；将待输出数据进行输出转化处理，以确定输出模拟数据。

12、本申请实施例提供了一种针对sar回波的多路并行卷积处理方法、设备及介质，通过对sar回波数据进行多路并行卷积处理，解决了sar回波实时生成过程中fpga带宽增加和dsp资源使用降低不能同时实现以及旋转因子选址动态修改fft点数下占用资源过度的技术问题，实现了fpga对sar回波的大带宽信号卷积处理，在此基础上通过配置fft_ip核动态点数配置和wnk系数的rom寻址变化实现动态修改fft点数，提高了fpga对sar回波数据的处理效率并降低了fpga的资源消耗。

技术特征：

1.一种针对sar回波的多路并行卷积处理方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种针对sar回波的多路并行卷积处理方法，其特征在于，对所述sar回波数据进行数据降频，以得到sar回波并行数据组，具体包括：

3.根据权利要求1所述的一种针对sar回波的多路并行卷积处理方法，其特征在于，对预设的时域卷积系数数据进行fft处理，以得到卷积系数并行数据组，具体包括：

4.根据权利要求1所述的一种针对sar回波的多路并行卷积处理方法，其特征在于，基于所述sar回波并行数据组和卷积系数并行数据组，通过并行数据复乘，得到待共轭频域转换数据，具体包括：

5.根据权利要求1所述的一种针对sar回波的多路并行卷积处理方法，其特征在于，对所述待共轭频域转换数据进行共轭转换，以确定所述sar回波数据的待输出数据，具体包括：

6.根据权利要求1所述的一种针对sar回波的多路并行卷积处理方法，其特征在于，将所述待输出数据进行输出转化处理，以确定输出模拟数据，具体包括：

7.根据权利要求2所述的一种针对sar回波的多路并行卷积处理方法，其特征在于，在基于所述第一并行数据组，通过匹配旋转因子之后，所述方法还包括：

8.根据权利要求1所述的一种针对sar回波的多路并行卷积处理方法，其特征在于，在将所述待输出数据进行输出转化处理，以确定输出模拟数据之后，所述方法还包括：

9.一种针对sar回波的多路并行卷积处理设备，其特征在于，所述设备包括：

10.一种针对sar回波的多路并行卷积处理的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令设置为：

技术总结本申请公开了一种针对SAR回波的多路并行卷积处理方法、设备及介质，涉及雷达信号处理技术领域，方法包括：获取SAR回波数据，并对SAR回波数据进行数据降频，以得到SAR回波并行数据组；对预设的时域卷积系数数据进行FFT处理，以得到卷积系数并行数据组；基于SAR回波并行数据组和卷积系数并行数据组，通过并行数据复乘，得到待共轭频域转换数据；对待共轭频域转换数据进行共轭转换，以确定SAR回波数据的待输出数据；将待输出数据进行输出转化处理，以确定输出模拟数据。本申请通过上述方法解决了SAR回波实时生成过程中FPGA带宽增加和DSP资源使用降低不能同时实现以及旋转因子选址动态修改FFT点数下占用资源过度的技术问题。技术研发人员：王朝杰,王涛,朱剑平受保护的技术使用者：北京中科睿信科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9