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《合成孔徑雷達(dá)的并行成像算法研究及實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、系統(tǒng)工程與電子技術(shù)第24卷第5期SystemsEngineeringandElectronicsVol124,No152002文章編號:1001O506X(2002)05O0026O04合成孔徑雷達(dá)的并行成像算法研究及實現(xiàn)龍卉,皮亦鳴,黃順吉(電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院,四川成都610054)摘要:隨著合成孔徑雷達(dá)(SAR)成像技術(shù)的不斷發(fā)展,對SAR圖像的成像精度和實時率的要求也愈來愈高,尤其是軍事領(lǐng)域,高實時率是SAR成像系統(tǒng)的一個關(guān)鍵指標(biāo)。針對目前較流行的SAR成像算法———CS(ChirpScal2ing)
2、提出了適合于群集(cluster)結(jié)構(gòu)的并行機的中粒度并行算法及粗粒度并行算法,并對兩種算法作了詳細(xì)分析和比較。關(guān)鍵詞:合成孔徑雷達(dá);并行成像算法;群集結(jié)構(gòu)中圖分類號:TN957文獻(xiàn)標(biāo)識碼:ASARParallelProcessingAlgorithmandImplementationLONGHui,PIYi2ming,HUANGShun2ji(CollegeofElectronicEngineering,UniversityofElectronicScienceandTechnology,Chengdu6100
3、54,China)Abstract:WiththedevelopmentofSARprocessingtechniques,highimageprecisionandhighrealtimeratehavebecomeanimportantindex,especiallyonmilitaryfiled.Thispaperpresentstwoparallelprocessingalgorithms———mediumgrainedparallelal2gorithmandlargegrainedparallelal
4、gorithmforSARimagingbasedonCSalgorithm.Thealgorithmstructureandimplementationareanalyzedanddiscussed.Keywords:Syntheticapertureradar;Parallelimagingalgorithm;Clusterarchitecture1引言2CS算法成像原理合成孔徑雷達(dá)(SAR)是一種具有二維(距離維和方向隨著SAR成像技術(shù)的不斷改進(jìn)發(fā)展,SAR成像算法已由維)高分辨率的成像系統(tǒng),它廣泛應(yīng)用于地
5、球遙感、海洋研最初的距離/多普勒(R/D)算法、二次距離壓縮算法(SRC)發(fā)究、資源勘察、災(zāi)情預(yù)報和軍事偵察等領(lǐng)域。隨著SAR成像展到了CS算法。CS算法只用FFT運算和復(fù)乘,避免了內(nèi)技術(shù)的不斷發(fā)展,對SAR圖像的成像精度和實時率的要求插,因而消除了由于內(nèi)插而使圖像質(zhì)量變壞的現(xiàn)象。CS算[1,2]也愈來愈高,尤其是軍事領(lǐng)域,高實時率是SAR成像系統(tǒng)的法的原理簡述如下。一個關(guān)鍵指標(biāo),要提高成像精度就意味著算法更加復(fù)雜,計經(jīng)解調(diào)后的點目標(biāo)回波響應(yīng)為算量更大,計算時間更長,而對實時率的要求則對成像處理2R(t;r))·
6、exp{-j4πpp(τ,t;r)=a(t,r)s0(τ-R(t;r)}Cλ時間作出了限制,因此利用并行處理技術(shù)是解決這一矛盾的式中τ———斜距方向的時間;t———方位向的時間;R(t;最佳途徑。222并行處理不同于串行處理,同一并行算法在不同的并行r)=r+vt———雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離。機上,效率可能相差數(shù)十倍,因此SAR并行成像算法必須與在距離信號/多普勒域利用CS算法原理可將不同斜距并行處理系統(tǒng)的硬件特點(如體系結(jié)構(gòu))緊密結(jié)合起來,才可上的目標(biāo)的彎曲程度校正到與參考距離目標(biāo)相同的彎曲程能充分提高處理效率。
7、度,其所需相位乘子為2SAR成像算法本身具有內(nèi)在的并行性可能,本文針對目Φ1(τ,f;rref)=exp{-πjKs(f;rref)Cs(f)[τ-τref(f)]}前較流行的SAR成像算法———CS(chirpscaling)算法提出了2式中τref(f)=rref[1+Cs(f)]C適合于大規(guī)模并行處理(MPP)或群集(cluster)結(jié)構(gòu)的并行機1的粗粒度并行算法及中粒度并行算法,并對兩種算法作了詳Cs(f)=-1λf21-()細(xì)分析和比較。2v收稿日期:2001-03-17修訂日期:2001-07-02作
8、者簡介:龍卉(1975-),女,碩士,主要研究方向為合成孔徑雷達(dá)并行處理。第5期合成孔徑雷達(dá)的并行成像算法研究及實現(xiàn)·27·K帶式劃分的轉(zhuǎn)置算法(另外還有棋盤劃分的轉(zhuǎn)置算法等)。Ks(f;r)=λf2()開始時處理器Pi中存有矩陣元素[i,0],[i,1],?,[i,n2λ2v1+KrC2λf-1],在轉(zhuǎn)置完成后元素[i,0]將屬于P0,元素[i,1]將屬23/2[1-(
