合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）成像技术是雷达成像技术中的一个重要方向,具有分辨率高、全天时和超远作用距离的特点^[1]。随着SAR向高分辨率实时成像方向发展,传统设计方法已经不能满足分辨率和实时性的更高需求。小体积、低功耗和大分辨率的实时SAR成像系统日益成为研究的热点。传统设计方法采用FPGA+DSP的处理架构,在FPGA上实现信号预处理,在DSP上实现运动补偿、徙动矫正和脉冲压缩。FPGA部分的设计采用了FFT/IFFT IP核,处理速度慢且不支持大于65536点的数据处理,不能满足实时性和分辨率的更高要求。随着对SAR的性能要求越来越高,DSP承受的处理任务也越来越重。另一方面,FPGA器件的规模和性能在逐渐提高,在单片FPGA上实现整个成像处理成为可能。本文将三个成像子算法整合为“FFT+频域滤波+IFFT”模型,采用基-16 FFT算法设计了高速FFT模块。在此基础上,将旋转因子换为滤波系数即可进行频域滤波处理,结果原位存储后直接进行IFFT处理。该模型可实现16个数据并行处理,且控制流程统一。相比于采用FFT IP核的实现方式,该设计突破了单路输入输出和一次最多处理65536点的限制,在提高计算速度的同时消除了数据在模块之间的传输。此外,采用两组RAM乒乓缓存,进一步提高了数据吞吐能力。本文设计的信号处理模块可以对4096²62144点的16位定点复数,进行FFT、IFFT、脉冲压缩、一次运动补偿和徙动矫正处理。本文对三种成像子算法进行了功能仿真验证,并在评估板上对4096?16384点原始回波数据进行了R-D算法的成像处理,得到一幅1024?1024的8位灰度图像,用时6.51秒。该图像与MATLAB处理得到的图像对比,均方根误差为6.34,验证了功能模块设计的正确性。