逆合成孔徑雷達(dá)（Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR）成像可獲得目標(biāo)的高分辨率成像結(jié)果,提供目標(biāo)的尺寸、結(jié)構(gòu)等特征信息,從而為目標(biāo)的分類與識(shí)別提供依據(jù),在空間態(tài)勢(shì)感知和防空反導(dǎo)等領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。ISAR成像經(jīng)過(guò)六十余年的發(fā)展,其基本理論已經(jīng)趨于成熟。但是,隨著雷達(dá)硬件系統(tǒng)的更新與目標(biāo)觀測(cè)需求的提升,當(dāng)前ISAR信號(hào)頻率向高頻段方向不斷發(fā)展,雷達(dá)信號(hào)帶寬也不斷增大,使得需要處理的回波數(shù)據(jù)量迅速增加,導(dǎo)致成像計(jì)算速度難以滿足要求。針對(duì)如何提升ISAR成像計(jì)算速度的問(wèn)題,本文研究了使用圖形處理器（Graphics Processor Unit,GPU）加速的ISAR快速成像方法,利用GPU的多核心優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)ISAR實(shí)時(shí)成像。本文的研究?jī)?nèi)容具體包括以下三個(gè)部分:第一部分介紹了ISAR成像的基本原理,構(gòu)建了ISAR成像幾何模型和信號(hào)模型。然后闡述了ISAR成像過(guò)程中平動(dòng)補(bǔ)償?shù)奈锢硪饬x,并討論了包絡(luò)對(duì)齊的常用方法以及快速最小熵相位補(bǔ)償方法,為后文的GPU加速ISAR成像打下理論基礎(chǔ)。第二部分針對(duì)ISAR成像處理過(guò)程中最小熵相位補(bǔ)償方法計(jì)算量大的問(wèn)題,提出... 

【文章來(lái)源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CPU與GPU架構(gòu)對(duì)比

西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文一個(gè)網(wǎng)格（grid）。為了方便起見(jiàn)，block 中的線程使用來(lái)標(biāo)識(shí)一維、二維或三維的線程索引，對(duì)應(yīng)于向量程會(huì)共享有限的共享內(nèi)存、寄存器等資源，所以在現(xiàn)含 1024 個(gè)線程。同理，在 grid 中的每個(gè) block 都有是一個(gè)三維變量，可以標(biāo)識(shí)一維、二維或三維的 block 立，所以每個(gè) grid 中可以包含大量的 block。一個(gè)包3.1 所示，其中每個(gè) block 均是包含 12 個(gè)線程的二維 b

圖 3.2 內(nèi)存等級(jí)表 3.1 不同存儲(chǔ)類型的性能參數(shù)類型 寄存器 共享內(nèi)存 全局內(nèi)存帶寬 數(shù) TB/s 約 1.5TB/s 數(shù)百 GB/s延遲 1 個(gè)周期 1~32 個(gè)周期 400~600 個(gè)周期容量 約 64KB/SM 約 96KB/SM 幾 GB~十幾 GB如表 3.1 所示不同類型的內(nèi)存具有不同的帶寬、延遲與容量，總的來(lái)說(shuō)，速度越快帶寬越大的存儲(chǔ)類型，往往由于硬件限制容量越小。因此需要把在程序執(zhí)行過(guò)程中經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)盡量放入更快的存儲(chǔ)類型中，而使用率較小和數(shù)據(jù)量過(guò)大的數(shù)據(jù)就建議保存在全局內(nèi)存中。在 CUDA 編程模型中，假定了系統(tǒng)由主機(jī)內(nèi)存與設(shè)備內(nèi)存組成，其中主機(jī)內(nèi)存對(duì)應(yīng)于 CPU 能直接訪問(wèn)的內(nèi)存，而設(shè)備內(nèi)存則是 GPU 上的顯存，也就是全局內(nèi)存。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]應(yīng)用聯(lián)合自聚焦實(shí)現(xiàn)低信噪比ISAR成像平動(dòng)補(bǔ)償[J]. 楊磊,熊濤,張磊,邢孟道.  西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[2]ISAR成像快速最小熵相位補(bǔ)償方法[J]. 邱曉暉,Heng Wang Cheng Alice,Yeo Siew Yam.  電子與信息學(xué)報(bào). 2004(10)
[3]用整體最優(yōu)準(zhǔn)則實(shí)現(xiàn)ISAR成像的包絡(luò)對(duì)齊[J]. 邢孟道,保錚,鄭義明.  電子學(xué)報(bào). 2001(S1)

博士論文
[1]逆合成孔徑雷達(dá)二維及三維成像方法研究[D]. 劉磊.西安電子科技大學(xué) 2016
[2]高效能GPGPU體系結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馬安國(guó).國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3038281