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1、基于多核DSP的InSAR實(shí)時(shí)信號(hào)處理研究作者姓名沙瑜導(dǎo)師姓名、職稱索志勇副教授一級(jí)學(xué)科信息與通信工程二級(jí)學(xué)科信號(hào)與信息處理申請(qǐng)學(xué)位類別工學(xué)碩士提交學(xué)位論文日期2014年12月學(xué)校代碼107011202121143學(xué)號(hào)分類號(hào)TN82TN95密級(jí)公開西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于多核DSP的InSAR實(shí)時(shí)信號(hào)處理研究作者姓名：沙瑜一級(jí)學(xué)科：信息與通信工程二級(jí)學(xué)科：信號(hào)與信息處理學(xué)位類別：工學(xué)碩士指導(dǎo)教師姓名、職稱：索志勇副教授2014提交日期：年12月AStudyofInSARReal-TimeSignalProcessingBasedonMulticore
2、DSPAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinInformationandCommunicationEngineeringByShayuSupervisor:AssociateProf.SuoZhiyongDecember2014西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致
3、謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切法律責(zé)任。本人簽名：日期：西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬于西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱、借閱論文；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保
4、存論文。同時(shí)本人保證，獲得學(xué)位后結(jié)合學(xué)位論文研究成果撰寫的文章，署名單位為西安電子科技大學(xué)。保密的學(xué)位論文在年解密后適用本授權(quán)書。本人簽名：導(dǎo)師簽名：日期：日期：摘要摘要干涉合成孔徑雷達(dá)（InSAR）是基于合成孔徑雷達(dá)（SAR）發(fā)展起來的一種新體制雷達(dá)，具有全天時(shí)全天候的工作特性，能夠獲得高精度的數(shù)字高程圖，是進(jìn)行地形測(cè)繪、地表形變監(jiān)測(cè)等方面的重要手段。InSAR通過不同的視角觀測(cè)同一場(chǎng)景，聚焦得到兩幅相干的SAR圖像后，再經(jīng)InSAR處理得到散射點(diǎn)的相位（高程）信息，是現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的研究熱點(diǎn)。InSAR得到數(shù)字高程圖的過程復(fù)雜，處理步驟多，運(yùn)算量遠(yuǎn)大于SA
5、R成像，且很多處理步驟不能利用FFT等快速算法，只能逐點(diǎn)處理，如果要對(duì)InSAR獲取DEM的過程進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，則對(duì)算法的優(yōu)化、處理芯片的選擇、硬件平臺(tái)的搭建和算法的具體實(shí)現(xiàn)都有很高的要求。本文針對(duì)基于多核DSPTMS320C6678的InSAR實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入研究，主要研究?jī)?nèi)容及所取得的研究成果為：1.對(duì)InSAR實(shí)時(shí)處理算法進(jìn)行了研究。針對(duì)InSAR系統(tǒng)信號(hào)處理的實(shí)時(shí)性要求，對(duì)InSAR處理的關(guān)鍵步驟進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上，給出了適合并行處理的實(shí)時(shí)算法，并針對(duì)特定的單航過短基線InSAR系統(tǒng)，分析了圖像配準(zhǔn)、圖像預(yù)濾波和平地相位去除對(duì)系統(tǒng)相干性
6、的影響，結(jié)合相干性對(duì)相位噪聲的影響，給出了短基線單航過InSAR實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)的算法流程。在流程優(yōu)化的基礎(chǔ)上，結(jié)合多核信號(hào)處理芯片C6678分析了InSAR實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)的運(yùn)算量要求，給出了具體的實(shí)時(shí)處理算法設(shè)計(jì)方案。2.對(duì)基于多核信號(hào)處理芯片C6678的InSAR實(shí)時(shí)信號(hào)處理硬件實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了深入研究。InSAR信號(hào)處理中復(fù)乘加運(yùn)算多，且不能使用FFT等快速處理算法，只能逐點(diǎn)進(jìn)行處理，但是其處理流程容易實(shí)現(xiàn)并行化設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)InSAR實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)的要求，提出利用TIDSPTMS320C6678的多核架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)InSAR處理步驟的實(shí)時(shí)化和并
7、行化設(shè)計(jì)?；贑6678存儲(chǔ)器間數(shù)據(jù)傳輸速率的約束關(guān)系，設(shè)計(jì)了最優(yōu)的DMA數(shù)據(jù)搬移方式，最大限度的利用總線帶寬、減少數(shù)據(jù)搬移時(shí)間。對(duì)于InSAR實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)在硬件上的實(shí)現(xiàn)，提出了兩種不同的實(shí)施方案，并結(jié)合C6678的內(nèi)部架構(gòu)與cache機(jī)制分析對(duì)比了兩種方案的優(yōu)劣。最后根據(jù)InSAR實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，確定了最優(yōu)的InSAR實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方案。3.對(duì)基于C6678的InSAR實(shí)時(shí)信號(hào)處理硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了優(yōu)化研究?；诖_定的硬件實(shí)現(xiàn)方案，結(jié)合C6678的內(nèi)部存儲(chǔ)空間大小和數(shù)據(jù)搬移的效率，提出了一I西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文次搬入多行數(shù)
8、據(jù)來提高帶寬利用率，從而減少數(shù)據(jù)搬移時(shí)間、提高系統(tǒng)實(shí)
