基于GPU的海面场景SAR回波仿真

通过计算机仿真海平面场景SAR回波间接得到SAR图像是当前SAR领域的研究热点。传统的基于CPU的仿真算法难以满足大场景,高实时性的海面回波生成需求,针对于此,提出了一种基于GPU的高性能海面场景SAR回波仿真方法。该方法采用基于时序的海面场景回波仿真模型,并且结合GPU通用计算平台,将算法的核心部分移植到GPU上进行并行计算。实验结果表明,该方法与传统算法相比在效率上有显著的提升,而且仿真得到的回波可以为后续的研究提供准确的仿真数据。     

基于GPU的SAR实时并行成像处理

结合RD成像算法的特点和GPU的计算处理能力,提出了一种具有高并行度的机载SAR实时并行成像处理方案。对实测数据进行成像处理的结果表明,本文提出的方案能够在不损失分辨率及成像精度的基础上,满足实时处理的要求,同时与传统实时成像处理系统相比较,能够大幅度的降低硬件成本。     

基于GPU加速和RCS演算的SAR回波生成系统

提出了一种基于GPU加速的合成孔径雷达(SAR)回波生成系统。为了使生成的回波更加精确,该系统考虑了SAR照射场景中散射中心的雷达散射截面积(RCS)在合成孔径时间内的变化。这种现象在雷达入射角度变化较大时是不可忽略的。通过RCS的高频近似,给出了后向散射系数关于入射角和瞬时斜距的表达式。由此,在给定数字高程信息(DEM)和雷达入射角度范围后,照射场景中每个散射中心在不同方位时刻的后向散射系数就可以精确的计算得到。然后,详细介绍了基于GPU和CPU混合的SAR回波生成系统的实现过程。该系统根据SAR回波矩阵的对称特性降低了回波生成的运算复杂度,并运用了GPU矩阵运算的能力,大大提升了SAR回波矩阵的运算效率。文中的实验结果证明,该系统有很高的计算效率和输出精度。     

一种基于级数反演的机载圆迹环扫SAR成像算法

较之传统的直线条带SAR模式,圆迹环扫SAR作为一种新的成像模式,能够在短时间内对较大的区域进行快速观测。但是由于其特殊的圆弧飞行轨迹的影响,目标回波信号的2维频谱难以有效获得,从而给后续成像处理带来困难。针对这个问题,该文提出一种基于级数反演法的圆迹环扫SAR成像算法。该方法利用多普勒频率的展开式反演出驻相点展开式系数,进而获得信号的2维频谱,从而有效地实现距离脉冲压缩和距离徙动校正。该方法可通过对两个级数展开式阶数的选取自由控制频谱的精度,利于成像分析及后续处理。最后,点目标的仿真对比结果表明该算法的有效性。     

一种基于GPU 的SAR 高效成像处理算法

合成孔径雷达(SAR)成像处理是一项需要进行大量计算的处理任务。图形处理器(GPU)具有数十倍于CPU的浮点计算能力以及传输带宽,而CUDA 技术的发展使得GPU 能够方便地进行通用计算。该文提出了一种在GPU上进行SAR 成像的高效方法。与一般GPU 处理方法相比,该方法使得处理过程中的CPU-GPU 往返数据传输由4 次减少到1 次,而且同时利用了工作站上的CPU 与GPU 计算资源。实验结果表明,该方法能够带来相对一般GPU 处理方法2.3 倍的处理效率提升,从而验证了该方法的有效性。      

基于电磁计算的三维模型SAR回波仿真

SAR回波信号模拟具有广泛的应用背景,传统回波信号仿真方法使用SAR或光学图像作为后向散射系数,将仿真场景/目标看成孤立的散射单元而忽略了电磁波的多次散射,不能精确地仿真场景/目标的电磁特性。文中利用三维建模技术对SAR目标精确建模,采用电磁计算中的弹跳射线法更加精确地计算三维模型的电磁散射特性,然后利用距离频域脉冲相干(RFPC)法仿真SAR回波信号。最后,通过点目标与坦克的仿真及成像,验证了该方法的合理性与可行性。     

基于GPU的高分辨率星载SAR成像处理研究

由于在传统的CPU 平台上进行计算耗时量大,一方面由于SAR回波数据量大,另一方面成像算法复杂。而处理核心众多则是GPU一大优势,适合独立并行结构算法的加速。文中借助GPU 强大的浮点运算和高度的并行处理能力,将SAR成像中ECSA算法在GPU上进行了验证,并得出较好的效果,综合(计算时间+IO时间)加速比有了一定提高。在高分辨率星载SAR成像领域中,CUDA-GPU的运用将是未来发展方向,文中给出了利用GPU处理星载SAR数据可行的初步结论,为进一步优化程序奠定了基础。     

斜视SAR原始回波数据频域模拟快速算法

针对合成孔径雷达斜视模式下,传统的二位频域快速算法难以精确模拟出斜视SAR距离徙动及空变特性的问题,提出一种高效的斜视SAR回波原始数据二维频域快速算法,该算法通过去走动处理将多普勒中心搬移到零多普勒处,重新推导了去走动后的系统传递函数,在距离频域-方位时域上模拟了距离走动和回波的空变特性,并保证了回波数据的准确性。通过仿真分析表明,本算法在保证斜视SAR回波数据的模拟精度的基础上,计算效率远高于时域算法以及沿距离向积分算法。     

一种SAR原始回波数据模拟方法

在分析星载 ＳＡＲ回波信号完整模型的基础上,提出了一种基于 ＳＡＲ图象的原始回波数据模拟简易方法,并通过对回波信号统计分析以及成像处理验证了模拟结果的正确性和可行性。     

星载SAR目标回波信号模拟及成像显示

根据合成孔径雷达(SAR)的系统设计参数和星载雷达的运动特点,设计和实现了SAR回波信号模拟产生系统,实时地产生所需SAR回波数据。产生的回波数据考虑了载机扰动、速度变化、航迹变化等因素的影响,同时可以调节雷达系统参数。最后给出了点目标的成像示例。     

SAR极化面目标原始数据模拟

提出了一种基于矩阵思想的雷达回波模拟方法，它采用一定的近似处理，可以高效的模拟出不同目标的原始回波数据，同时也能模拟出不同极化特性的场景的合成孔径雷达原始回波数据。该方法将飞行参数与地面参数的模拟进行分离，有利于实时计算。最后，用该方法对不同极化性质的地面目标进行了模拟。并给出了一些典型的目标回波的模拟效果。     

星载极化SAR原始数据模拟研究

该文提出了一种星载极化SAR分布目标原始数据模拟和仿真方法。在引入极化后向散射矩阵的基础上,介绍了分布目标后向散射系数的计算方法,详细阐述了极化原始数据产生过程。最后通过对模拟得到的极化原始数据的仿真再现图像分析,证实了对星载SAR极化原始数据模拟的正确性。     

星载SAR分布目标原始数据模拟研究

该文提出了一种星载SAR分布目标原始数据模拟的方法。以Kirchhoff近似及小平面单元理论为基础,讨论并给出了组成分布目标基本单元的小平面后向散射系数的计算方法。接着介绍了分布目标的回波模型,具体阐述了分布目标的原始数据形成方法。通过对原始数据成像处理后得到的图像进行分析,验证了此方法的有效性。     

基于CSG模型的SAR城区回波模拟

对城区的SAR回波仿真是一个比较困难的问题.在城区场景的SAR图像中,地面一墙壁结构、屋顶、屋脊、屋檐、地面是SAR图像中重要的散射源.利用构造几何模型对城区建筑进行几何建模,将场景分解为大量三维立体网格,计算网格内主要散射源的散射系数.利用网格位置及其散射系数,在SAR空间几何关系下仿真了城区场景回波.成像结果表明该方法的有效性.     

星载双站SAR地面场景回波仿真

双站SAR回波仿真利用小面单元模型和Kirchhoff双站后向散射模型,给出了地面场景后向散射系数的计算方法;为了保证双站SAR精确的相位信息,在时域中模拟双站SAR回波。根据实际的DEM数据进行了计算机仿真,对仿真数据进行成像和干涉处理,结果表明,该方法能够逼真地模拟地面场景的双站散射特性和相位信息。     

合成孔径雷达原始信号的模拟方法

合成孔径雷达(SAR)原始回波模拟在系统设计及成像算法验证等方面具有重要的理论及工程实践意义,是合成孔径雷达系统研制的一个重要方面.说明了原始信号模拟系统的构成,介绍了现有的原始信号模拟方法.基于时域信号模型,对合成孔径雷达的回波进行模拟,生成了理想的点目标回波数据,用距离-多普勒算法处理得到点目标成像结果,验证了处理流程的可行性.     

一种新颖的SAR真实场景原始数据频域模拟方法

采用时域模拟方法来实现真实场景数据模拟时,由于计算机计算速度和数据容量的限制,数据模拟十分困难。该文提出了一种新颖的SAR真实场景原始数据的频域模拟方法。该方法改变了传统的时域到频域对应关系,采用空域到频域的对应关系,真实场景数据两维FFT后在频域插值和移位,并与所采用的频域转移函数相乘,再经过IFFT得到模拟的原始数据。通过对点目标模拟和真实场景数据模拟仿真试验,证明了该方法的有效性,模拟结果显示该模拟方法与以往的模拟算法相比极大地提高了模拟速度。     

机载双基地SAR回波信号模型及其仿真

重点研究了平行飞行模式机载双基地SAR的几何模型和回波信号模型。推导了斜距历程,采用级数反演法,获得了高阶近似的回波信号二维频谱表达式,建立了回波信号模型。在上述理论研究基础上,采用二维频域快速傅氏变换法,产生仿真回波数据,获得了良好的成像结果,仿真结果验证了上述理论和仿真算法。     

大斜视SAR原始数据的快速模拟算法研究

该文针对小斜视和大斜视模式合成孔径雷达(SAR)提出了两种高效的原始数据模拟算法：变尺度傅里叶变换(SCFT)算法和沿距离向积分算法。基于SCFT的模拟算法将传统的基于2维快速傅里叶变换的2维频域算法推广到斜视模式,采用SCFT取代插值操作,提高了小斜视SAR原始数据模拟的计算效率和仿真精度。沿距离向积分算法适用于大斜视SAR原始数据模拟,保证了大斜视SAR原始数据的模拟精度并同时提高了计算效率。最后,通过仿真证明了这两种算法的有效性。     

一种快速SAR真实场景原始数据模拟方法

在合成孔径雷达信号处理理论的基础上，提出了复杂真实场景的SAR原始数据信号的模拟方法，因而可以利用二维FFT的快速算法计算SAR原始数据的算法。并用这种方法进行了仿真，验证了其正确性和实用性。