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Dissertação

Back-Projection Algorithm Optimization for On-Board Embedded SAR Imaging System EVALUATED

Detalhes: O Radar de Abertura Sintética (SAR) é um radar capaz de criar imagens coerentes de alta resolução. Para produzir imagens a partir de informação recolhida por um SAR é necessário usar um algoritmo de formação de imagem. Backprojection é um algoritmo conhecido por gerar imagens de alta qualidade com a desvantagem de ser computacionalmente intensivo. Devido a esta desvantagem o Backprojection nunca foi adoptado em aplicações em tempo real ou em dispositivos de baixo consumo energético e dimensões e poder computacional reduzido. O primeiro contributo deste trabalho é o estudo do algoritmo Backprojection e a sua conversão para fixed-point. A caracterização temporal foi feita através de profiling. Para fazer a conversão foram conduzidos dois estudos de forma a escolher os parâmetros do formato fixed-point. O segundo contributo é a implementação do algoritmo Backprojection num dispositivo System-on-Chip (SoC) Field Programmable Gate Array (FPGA). A implementação deve ser capaz de produzir uma imagem de 512 x 512 pixeis por segundo. A optimização é focada na aplicação e uma arquitectura pipeline. Usando uma placa Zybo Z7-10 foi possível implementar o sistema de processamento capaz de produzir uma imagem com um SNR de 99.21 dB em apenas 959ms. Sendo o dispositivo escolhido da gama mais baixa, este trabalho comprova o enorme potencial que esta família de dispositivos tem no futuro do processamento de imagem em tempo real.
Keywords: Synthetic Aperture Radar, Backprojection, FPGA, ponto fixo, projecto HW/SW, optimização

Discussão: janeiro 21, 2021, 15:0