【摘 要】
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可重构技术作为一种算法实现方式，同时具有硬件的高性能和软件的灵活性，目前已经成为一个研究热点。基于现场可编程门阵列(FPGA)的可重构系统发展迅速，其具有大量可编程硬件资源
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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可重构技术作为一种算法实现方式，同时具有硬件的高性能和软件的灵活性，目前已经成为一个研究热点。基于现场可编程门阵列(FPGA)的可重构系统发展迅速，其具有大量可编程硬件资源和路由资源，适用于运算密集的大数据量处理任务。
星载合成孔径雷达(SAR)是基于卫星平台的主动式微波传感器，具有全天时、全天候的工作特点，已成为对地观测的重要手段。随着星载SAR向高分辨率、宽测绘带、多模式、多极化的方向发展，其原始数据量急剧增加，使得在轨实现成像和图像压缩等数字处理成为必然趋势。
将可重构技术应用于星载SAR系统，通过分时复用系统中的FPGA硬件资源，可以提高系统中硬件的利用效率，在轨实现高灵活性、大运算量、大数据量的星载SAR数字处理。本文研究了可重构技术在星载SAR系统中的应用，主要进行了以下几个方面的创新性工作：
(1)研究了FPGA重构技术，提出一种适用于Virtex全系列FPGA配置文件的双准则无损压缩算法，降低了配置文件对星上存储空间的需求，实验验证了算法的有效性。
(2)研究了可重构系统的任务管理，改进了概率构造算法，提出一种新的时间相关的任务划分算法TPCA，降低了多任务并行下的任务调度时间，实验验证了算法的有效性。
(3)研究了容错技术和内建自测试(BIST)技术，提出一种基于重构的FPGA局部故障在轨修复方法，通过故障检测、故障定位、故障区域切换以及FPGA重构，在轨修复FPGA功能。
(4)结合可重构技术，提出一种新的可重构星载SAR数字处理器架构，通过在轨重构分时实现星载SAR的在轨数字处理，实验样机验证了方案的可行性。
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