پديد آورنده :
كفيري، هادي
عنوان :
پياده سازي سخت افزاري مميز ثابت الگوريت تشكيل تصوير در رادار روزنه مصنوعي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
معماري اويونيك
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
سيزده، 87ص.: مصور
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
شهاب الدين رحمانيان
توصيفگر ها :
سيستم ژنراتور
تاريخ نمايه سازي :
1394/09/28
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/10/28
رشته تحصيلي :
برق و كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
چكيده فارسي :
چكيده امروزه رادارهاي روزنه مصنوعي كاربردهاي وسيعي در عكسبرداري هوايي و ديدهباني سطح زمين دارند يكي از چالشهاي پيش رو در پيادهسازي اين رادارها نگاشت فضاي سيگنال ديتاي خام به فضاي تصوير است الگوريتمهاي مختلفي براي تشكيل تصوير در رادارهاي روزنه مصنوعي ارائه شده است كه از نظر كارايي و پيچيدگي محاسبات با هم تفاوت دارند پيادهسازي اين الگوريتمها به صورت نرمافزاري و سختافزاري قابل انجام است كه با توجه به حجم نسبتا زياد پردازشهاي الزم در كاربردهاي بالدرنگ بايد از پيادهسازي سختافزاري استفاده نمود پيادهسازي سختافزاري به دو صورت مميز شناور و مميز ثابت قابل اجرا است كه پيادهسازي مميز ثابت منابع سختافزاري كمتر سرعت بيشتر و توان مصرفي كمتري دارد مهمترين بحث در پيادهسازي مميز ثابت انتخاب طول كلمه مناسب براي سيگنال ها است تا محاسبات داراي دقت كافي باشد با محاسبه و استفاده از طول كلمه بهينه براي سيگنالها و محاسبات الگوريتم ميتوان در عين داشتن كيفيت تصوير قابل قبول منابع سختافزاري مورد نياز را كاهش و سرعت پردازش را افزايش داد در اين پاياننامه از الگوريتم تشكيل تصوير RDA كه از رايجترين و كارآمدترين الگوريتمهاي تشكيل تصوير است استفاده ميشود و طول كلمه مناسب براي پيادهسازي سختافزاري آن محاسبه ميشود براي اين منظور ابتدا الگوريتم RDA به صورت مميز شناور و با استفاده از ديتاي خام رادار ماهواره 2 ERS توسط نرمافزار متلب شبيهسازي ميشود سپس با ايجاد مدل مميز ثابت توابع الگوريتم مانند تابع تبديل فوريه سريع و استفاده از سيگنالهاي مميز ثابت مدل مميز ثابت الگوريتم استخراج ميشود در مرحله بعد مدل مميز ثابت با طول كلمههاي مختلف شبيه سازي شده و با مقايسه خروجي آن با تصوير مميز شناور به كمك يك شاخص جامع كيفيت تصوير كمترين طول كلمه الزم براي دستيابي به كيفيتي نزديك به تصوير مميز شناور به دست ميآيد در ادامه جهت بررسي دقيقتر اثرات پيادهسازي مميز ثابت و نيز تخمين منابع سختافزاري مورد نياز و فركانس كاري مدل سختافزاري سيستم با استفاده از ابزار سيستم ژنراتور شركت Xilinx در محيط نرمافزار سيمولينك ايجاد شده و نتايج حاصل از شبيهسازي و آناليز آن براي پيادهسازي روي يك FPGA از خانواده 5 Virtex ارائه ميشود كلمات كليدي رادار روزنه مصنوعي پيادهسازي سختافزاري مدل مميز ثابت سيستم ژنراتور
چكيده انگليسي :
Fixed Point Hardware Implementation of the Image Formation Algorithm in Synthetic Aperture Radar Hadi Kafiri h kafiri@ec iut ac ir Data of Submission 2015 01 01 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan Iran 84156 83111Degree Master of Science Language PersianSupervisors Dr Shahabuddin Rahmanian rahmanian@cc iut ac irAbstract Today synthetic aperture radars have wide applications in aerial photography and groundsurface monitoring One of the main challenges in implementation of these radars is signal domainmapping raw data to the image domain Several algorithms have been provided for imageformation in synthetic aperture radars that are different in terms of efficiency and computationalcomplexity These algorithms can be implemented in software and hardware However due to therelatively large amount of processing in real time applications the hardware implementation mustbe used Hardware implementation is executable in floating point and fixed point methods Fixed point implementation has less hardware resources more speed and low power consumption Themost important subject on the fixed point implementation is the selection of an appropriate wordlength for signals to have an accurate calculation By calculating and applying the optimal wordlength for signals and algorithm calculations we can have an acceptable image quality reducehardware resources required and increase processing speed In this thesis RDA algorithm which isthe most popular and efficient image formation algorithm is used and the optimal word length forits hardware implementation is determined For this purpose RDA algorithm is first simulated asfloating point by MATLAB software and by using raw data of ERS 2 satellite radar Then bygenerating the fixed point model of algorithm functions such as the fast Fourier transform functionand using fixed point signals the fixed point model of the algorithm is extracted In the next step the fixed point model is simulated with different word lengths and by comparing its output with thefloating point image by the help of an universal image quality index the minimum word lengthrequired can be obtained to achieve an image quality close to the floating point image Then inorder to study the implementation effects of fixed point more accurately estimate the requiredhardware resources and working frequency the hardware model of the system is generated by theuse of system generator tools of Xilinx Inc in the Simulink environment Finally the results of thesimulation and analysis for implementation on a FPGA of Virtex 5 family are presented Keywords Synthetic Aperture Radar Hardware Implementation Fixed Pointmodel System Generator
استاد راهنما :
شهاب الدين رحمانيان
