基于FPGA的聲成像算法研究與實現(xiàn).pdf

1、水下聲成像技術(shù)在水下目標(biāo)探測領(lǐng)域中的諸多場合發(fā)揮著不可替代的作用，具有廣泛的應(yīng)用前景，日益得到人們的重視。 由于成像系統(tǒng)一般具有大數(shù)據(jù)量、高分辨率、實時成像的特點，因此，處理器一般要求具有高速度、高精度、大容量和實時處理的性能。近年來，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)得到了快速發(fā)展，具有很強(qiáng)的實時性和并行處理能力。論文采用了FPGA作為核心處理器，實現(xiàn)了基于FPGA的聲成像算法和聲成像數(shù)字處理系統(tǒng)的硬件設(shè)計與調(diào)試。 本文首先

2、研究了成像系統(tǒng)的指標(biāo)要求，論述了成像算法的基本原理并進(jìn)行仿真。重點研究了成像算法的FPGA實現(xiàn)，包括波束形成、聚焦、加權(quán)和扇形變換等算法；研究了CORDIC算法并運用到了成像算法中；實現(xiàn)了FPGA對兩片SDRAM的乒乓讀寫；論述了DSP實現(xiàn)扇形變換的可行性并進(jìn)行了驗證。最后，通過對算法消耗資源的評估，結(jié)合系統(tǒng)指標(biāo)要求，完成了芯片選型和成像數(shù)字處理系統(tǒng)的硬件設(shè)計，繪制了電路原理圖并制作了電路板。完成了系統(tǒng)調(diào)試，并對調(diào)試結(jié)果進(jìn)行了簡要分析。