本文關(guān)鍵詞：基于GPU的外輻射源雷達信號處理軟件實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：外輻射源雷達因其抗干擾能力強、隱蔽性好、反隱身能力強等優(yōu)點已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,但是相比于傳統(tǒng)雷達,外輻射源雷達需要更為復(fù)雜的信號處理方式,所以外輻射源雷達一般需要很大的數(shù)據(jù)處理量。GPU是近幾年發(fā)展迅速的一種并行處理器,其峰值處理能力已經(jīng)是同級別CPU的10倍左右,特別是NVIDIA推出基于CUDA的架構(gòu)后,使得GPU編程不需要再借助于圖形API,變得簡單通用,在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。為了滿足系統(tǒng)實時性的要求,本文提出了一種基于CPU+GPU+PCIE的架構(gòu)來實現(xiàn)外輻射源雷達中的主要信號處理算法。論文首先闡述了外輻射源雷達的發(fā)展歷史和國內(nèi)外的研究狀況,并介紹了GPU在國內(nèi)外信號處理方面的發(fā)展?fàn)顩r;接下來論文介紹了外輻射源雷達的基本工作原理和其主要用到的信號處理算法包括相關(guān)、Keystone、MTD和CFAR,同時和基于DSP+FPGA的架構(gòu)平臺相比較,給出了本系統(tǒng)選用CPU+GPU+PCIE平臺的優(yōu)勢;然后論文著重介紹了基于CUDA的編程架構(gòu),并設(shè)計了外輻射源雷達的各個主要信號處理算法在GPU中的實現(xiàn)方式;最后本文設(shè)計并實現(xiàn)了一個具體外輻射源雷達信號處理軟件的實現(xiàn)方法,介紹了系統(tǒng)的總體架構(gòu)組成、處理軟件的組成包括軟件信號處理的實現(xiàn)、軟件數(shù)據(jù)交互的實現(xiàn)和顯控功能實現(xiàn),并介紹了軟件的兩種主要測試方式,分別是基于實驗室雷達模擬器的測試方式和在外場實際環(huán)境的測試,給出了兩種測試方法的平臺的構(gòu)建方式和最終的測試結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：外輻射源雷達 信號處理 并行運算 線程 CUDA
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN957.51
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第1章 緒論12-16
• 1.1 選題背景和研究意義12-13
• 1.2 外輻射源雷達國內(nèi)外發(fā)展情況13-14
• 1.3 GPU技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r14-15
• 1.4 本文主要工作及安排15-16
• 第2章 外輻射源雷達基本原理16-29
• 2.1 系統(tǒng)模型和工作原理16-19
• 2.1.1 外輻射源雷達的系統(tǒng)模型16-17
• 2.1.2 外輻射源雷達的工作原理17-19
• 2.2 外輻射源雷達的主要信號處理算法19-28
• 2.2.1 相關(guān)算法19-20
• 2.2.2 Keystone算法20-23
• 2.2.3 MTD算法23-25
• 2.2.4 CFAR算法25-28
• 2.2.4.1 干擾對恒虛警概率影響25
• 2.2.4.2 單元平均CFAR25-26
• 2.2.4.3 參考單元的選取26-27
• 2.2.4.4 幾種常見CFAR27-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第3章 基于GPU的信號處理算法設(shè)計29-55
• 3.1 GPU及其編程架構(gòu)CUDA29-35
• 3.1.1 CUDA編程模型30-31
• 3.1.2 CUDA內(nèi)核31
• 3.1.3 CUDA線程31-32
• 3.1.4 CUDA存儲器層次32-34
• 3.1.5 CUDA軟件體系34-35
• 3.1.6 CUDA編程優(yōu)化35
• 3.2 主要信號處理算法的GPU實現(xiàn)設(shè)計35-54
• 3.2.1 相關(guān)算法GPU實現(xiàn)36-44
• 3.2.1.1 算法實現(xiàn)過程分析36
• 3.2.1.2 算法實現(xiàn)36-42
• 3.2.1.3 算法驗證42-44
• 3.2.2 Keystone算法GPU實現(xiàn)44-47
• 3.2.2.1 算法實現(xiàn)過程分析44
• 3.2.2.2 算法實現(xiàn)44-46
• 3.2.2.3 算法驗證46-47
• 3.2.3 MTD算法GPU實現(xiàn)47-51
• 3.2.3.1 算法實現(xiàn)過程分析47
• 3.2.3.2 算法實現(xiàn)47-49
• 3.2.3.3 算法驗證49-51
• 3.2.4 CFAR算法GPU實現(xiàn)51-53
• 3.2.4.1 算法實現(xiàn)過程分析51
• 3.3.4.2 算法實現(xiàn)51-52
• 3.2.4.3 距離維CFAR處理52-53
• 3.2.5 算法運算量分析53-54
• 3.3 本章小結(jié)54-55
• 第4章 某外輻射源雷達信號處理軟件實現(xiàn)55-77
• 4.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)介紹55-56
• 4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計實現(xiàn)56-70
• 4.2.1 軟件總體結(jié)構(gòu)56-59
• 4.2.2 軟件數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)59-63
• 4.2.3 GPU信號處理實現(xiàn)63-67
• 4.2.4 軟件顯控功能實現(xiàn)67-70
• 4.3 系統(tǒng)軟件測試70-76
• 4.3.1 測試平臺構(gòu)建71-73
• 4.3.1.1 雷達模擬器測試平臺71-72
• 4.3.1.2 外場實驗測試72-73
• 4.3.2 基于回波模擬器的軟件功能測試73-75
• 4.3.3 外場試驗驗證75-76
• 4.4 本章小結(jié)76-77
• 總結(jié)與展望77-79
• 參考文獻79-81
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單81-82
• 致謝82

【參考文獻】

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4 張順生,曾濤;基于keystone變換的微弱目標(biāo)檢測[J];電子學(xué)報;2005年09期

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 盧開旺;基于外輻射源信號的無源雷達關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：基于GPU的外輻射源雷達信號處理軟件實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：389963