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《分布式星載sar回波仿真的并行化計(jì)算研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第18卷第8期Vol.18No.82006年8月Aug.,2006分布式星載SAR回波仿真的并行化計(jì)算研究王曦爽1,2，黃立勝1，王貞松1(1.中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所,北京100080；2.中國科學(xué)院研究生院,北京100080)摘要：對分布式星載SAR系統(tǒng)地面回波仿真程序并行化算法進(jìn)行了研究。重點(diǎn)介紹了分布式小衛(wèi)星SAR系統(tǒng)多星協(xié)同工作的仿真策略、各并行節(jié)點(diǎn)任務(wù)的分配策略和并行節(jié)點(diǎn)間大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟呗?。?shí)驗(yàn)證明此并行化算法具有較高的加速性能，具有實(shí)際的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：分布式星載合成孔徑雷達(dá)；仿真系統(tǒng)；并行算法；地面目標(biāo)回波數(shù)據(jù)中圖分類號：TP311.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章
2、編號：1004-731X(2006)08ResearchonParallelArithmeticofDistributeSpaceBorneSARGroundTargetSimulationWANGXi-shuang12,HUANGLi-sheng1,WANGZhen-song1(1.InstituteofComputingTechnology,ChineseAcadmicofScience,Beijing100080,China;2.GruduateSchoolofChineseAcademicofScience,Beijing100080,China)Abstract：
3、TheparallelarithmeticofdistributespaceborneSARgroundtargetechodatasimulatingprocedurewasexamined.Thefollowingissueswereintroduced:themethodtosimulatethecooperatingworkingmodeofdistributespaceborneSARsystem,thepolicyofallottingtasksbetweenparallelcomputingnodes,andthepolicyoftransferringmas
4、sive-databetweencomputingnodes.Theexperimentprovesthattheparallelarithmetichashighspeed-upperformance.Keywords：distributespaceborneSAR;simulationsystem;parallelarithmetic;groundtargetechodata第18卷第8期Vol.18No.82006年8月Aug.,2006引言收稿日期：2005-06-22修回日期：2005-12-29作者簡介：王曦爽(1977-),男,陜西人,博士生,研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)
5、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)時信號處理；黃立勝(1971-),男,廣西人,研究方向?yàn)楹铣煽讖嚼走_(dá)成像信號處理、成孔徑雷達(dá)成像系統(tǒng)模擬；王貞松(1945-),男,上海人,研究員,博導(dǎo),研究方向?yàn)閿?shù)字信號處理、計(jì)算機(jī)通信。建立小衛(wèi)星分布式雷達(dá)仿真系統(tǒng)，對于研究小衛(wèi)星分布式雷達(dá)系統(tǒng)的概念和理論具有重要的科研意義。而實(shí)現(xiàn)小衛(wèi)星分布式雷達(dá)系統(tǒng)的仿真建模，首先需要對小衛(wèi)星分布式星載SAR目標(biāo)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真。星載SAR的回波數(shù)據(jù)量巨大導(dǎo)致回波數(shù)據(jù)的仿真工作的計(jì)算量巨大，需要耗費(fèi)大量仿真時間[1]。文獻(xiàn)[1]提出了一種基于FFT的快速模擬算法生成回波，通過減少插值點(diǎn)的方法降低模擬的計(jì)算量，大大降低了
6、仿真時間。但是該算法為了補(bǔ)償由減少插值點(diǎn)帶來的誤差問題，提出了一種在插值時增加采樣率的方法，這種方法無法生成的高精度的模擬數(shù)據(jù)。因此為了在較短的時間內(nèi)得到高精度的回波仿真數(shù)據(jù)，還需要設(shè)計(jì)并行仿真系統(tǒng)，采用常規(guī)算法進(jìn)行回波數(shù)據(jù)的仿真過程。我們選擇曙光4000B并行處理機(jī)對分布式星載合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)回波產(chǎn)生過程進(jìn)行并行化仿真，并給出仿真結(jié)果。在實(shí)現(xiàn)并行化仿真計(jì)算SAR回波數(shù)據(jù)的研究中，要解決以下三個問題：一、分布式星載SAR一星發(fā)射微波，多星接收雷達(dá)回波過程和多星發(fā)射回波，多星接收回波的并行化計(jì)算實(shí)現(xiàn)策略；二、在仿真過程中，并行任務(wù)的分配策略；三、在仿真過程中，各并行計(jì)算節(jié)點(diǎn)之
7、間數(shù)據(jù)的傳遞策略。1星載SAR回波仿真的原理在信號空間里，SAR信號經(jīng)過解調(diào)后，假定為天線加權(quán)，為發(fā)射信號的包絡(luò)，K是根據(jù)脈沖信號帶寬和脈沖持續(xù)時間求得的線性調(diào)頻率，是點(diǎn)目標(biāo)的后向散射系數(shù)，合成孔徑雷達(dá)的點(diǎn)目標(biāo)擴(kuò)散響應(yīng)可寫成為[2-3](1)其中()是SAR天線相位中心(APC-AntennaPhaseCenter)的坐標(biāo)，()是點(diǎn)目標(biāo)的坐標(biāo),τ是距離向時間延遲，c是光速，λ是波長。為SAR天線相位中心與點(diǎn)目標(biāo)之間距離，計(jì)算方法如下：(2)在實(shí)際過程中，大量被觀測目標(biāo)都是具有一定體積和形狀的分布目標(biāo)，例如飛機(jī)或者艦
