【摘 要】
:
星载合成孔径雷达(Space-borne Synthetic Aperture Radar,Space-borne SAR)由于运行于轨道空间,不受恶劣气候条件、国界领空等限制,相比机载合成孔径雷达更具有全天时、全天
论文部分内容阅读
星载合成孔径雷达(Space-borne Synthetic Aperture Radar,Space-borne SAR)由于运行于轨道空间,不受恶劣气候条件、国界领空等限制,相比机载合成孔径雷达更具有全天时、全天候工作和大范围成像的优势,以及具有更强的国际视野和全球背景,对于未来海、陆、空、天的信息一体化具有重要意义,是目前世界各主要强国争相发展的高技术领域。对于星载SAR技术研究,雷达接收的回波信号具有关键作用——雷达回波信号包含了卫星姿态、星地空间几何、雷达系统参数、大气环境等的影响,能够对星载SAR系统参数、成像算法、性能指标等进行检测;但是,如果这些回波信号通过实验实测获取,研发成本高昂,星载SAR本就难以承受,更不用说对于某些难以把控的特定环境条件,回波获取困难将严重拖慢研发进程。通过计算机模拟回波信号,不仅灵活、高效,而且实现成本相对低廉,因此,得到广泛使用。星载SAR回波模拟具有高精度、低实时性的需求以及计算量巨大的问题,采用CPU、DSP、FPGA等硬件平台处理各有不足;近年来,GPU已经发展为一种高吞吐、高并行、重浮点运算的通用计算设备,本文便是基于此,将GPU应用到星载SAR回波模拟中,以改善回波生成效率:首先,本文重点分析了星载SAR的基本原理、二维高分辨率的实现、回波信号模型、星地空间几何、坐标系变换关系等内容,以及GPU的硬件架构、通用计算编程体系——CUDA、存储模型以及相关优化方法。其次,深入分析了基于一维频域法的并行实现方法。针对一维频域法的算法特点和并行度的大小,采用了细粒度并行的方法计算散射点冲激响应值;针对CPU与GPU存在的数据传输瓶颈和相邻脉冲场景数据相关度大的问题,采用场景数据缓存的方法减少数据传输量,采用多流并发的方法隐藏数据传输延时;针对星载SAR对回波信号的高精度要求,对数据变量采用混合精度定义的方法,结合CUDA指令进行优化;针对GPU存在二维数组的操作,采用显存对齐的方法,加速显存读写;经过优化,面目标场景模拟取得了6.9倍的加速比。最后,介绍了星载SAR回波模拟系统的实现与验证。根据技术指标要求,星载SAR回波模拟系统具备模拟条带、扫描、聚束等多种模式的回波信号,并利用点目标场景,验证了各模式回波信号的精度,最终成像结果聚焦良好,评估结果能够满足指标要求,证明了系统回波模拟的可靠性。
其他文献
金刚石工具以其优良的性能被广泛应用于工业生产中。目前制备金刚石工具的工艺方法有电镀、高温钎焊(真空钎焊、高频感应钎焊、激光钎焊)等,其中激光钎焊工艺具有加工效率高、热输入可控制等优点,得到广大学者的关注。本文以Ni-Cr合金为钎料开展激光钎焊与真空钎焊金刚石颗粒对比实验,分析了两种钎焊试件表面形貌、界面微结构和物相成分、以及金刚石表面石墨化规律。并通过磨损实验分析对比了两种钎焊试件磨损性能以及结合
新能源汽车是中国制造2025和国家重点研发计划重点支持对象。动力电池是电动汽车的瓶颈技术之一,动力电池组状态的精确估计,对保障新能源汽车安全、可靠运行至关重要。本文针
当今社会是一个数据爆炸的社会,也是一个人工智能的时代。为了处理大量的数据以及为了满足人工智能算法的处理能力的要求,无论是工业界还是学术界都进行了长远探索。超级计算
混杂着现实、人性的舒式言情,以“中间文学”(1)的姿态几度风靡。作为一类代女性言的文学创作,亦舒的站位与同视域大陆及香港的作品有着迥然的差异。相较于大陆温和改良的折中表述、激进放旷的“私语”细描,亦舒作品鲜有主体空白的“无穷思爱”和身体策源的暴露剖白。与此同时,抽离于宏大的香港意识,亦舒作品也不同于政论满天飞、凄苦弱女的暴戾表达,反而以清淡的笔调著写都市女子的哀叹和欢愉。亦舒著述风格显著,在文字更
随着中国经济进入新常态,合理优化金融资源配置,转变经济增长方式,促进经济结构转型升级已经成为经济学界研究的热点问题之一。推动经济水平提升的主要途径是提高全要素生产
随着网络技术的快速发展,人们通过网络获取信息,或者与他人合作进行计算已经变得十分频繁。然而网络不同于现实,很多信息可能是虚假的,更为甚者会有人在网络中盗取别人的私有
类金刚石(DLC)薄膜具有高硬度、低摩擦系数以及化学稳定性好、耐腐蚀等优越性能,作为表面防护材料广泛应用在航天、机械、汽车、生物医学和光学等各种工业领域,其中,掺硅类金刚石薄膜(Si-DLC)拥有极低的摩擦系数且热稳定性好。本论文以碳化硅材料为基底,通过非平衡磁控溅射技术制备了 Si-DLC薄膜,将部分样品在不同温度下进行退火热处理,并对其表面形貌、结构成分和力学性能进行表征;研究载荷、摩擦速度、
目前,概念格理论作为数据分析和处理的有效工具已受到相关领域专家的青睐,并成为一个研究热点。在概念格理论中,主要研究具有相同序关系的形式背景的知识发现,然而,随着大数
城市是承载市民物质和精神生活的容器。城市品质越高,市民的获得感、幸福感、归属感也就越强。许多城市在经济发展水平不断提高的背景下开始“提升城市品质”的具体实践,而绿道建设是其最主要的手段,在整个城市空间体系中也有着非常重要的地位和作用。本文首先从城市绿道建设入手,探讨了通过绿道建设提升城市品质的途径,总结出了品质城市建设背景下城市绿道的设计原则、设计策略与设计步骤,其次是构建了品质城市建设背景下的城
随着信息技术的快速发展,电子商务、社交网站以及多媒体网站迅速的兴起,因特网用户越来越多,用户数据量(如图片、音乐文件、视频文件)呈爆炸式的增长,对服务端存储能力的要求