基于嵌入式GPU的SAR数据分布式实时成像处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于嵌入式GPU的SAR数据分布式实时成像处理系统及方法，所述系统包括一个主嵌入式GPU和数个从嵌入式GPU，所述主嵌入式GPU与FPGA模块I连接，从嵌入式GPU分别与一个FPGA模块II连接，所述FPGA模块I与FPGA模块II上均挂载有DDR3模块，FPGA模块I还分别与数个FPGA模块II连接；本发明专利技术能够加快SAR数据的处理速度，提高SAR数据成像的实时性。提高SAR数据成像的实时性。提高SAR数据成像的实时性。

【技术实现步骤摘要】
基于嵌入式GPU的SAR数据分布式实时成像处理系统及方法


[0001]本专利技术属于雷达成像和信号处理
，涉及一种基于嵌入式GPU的SAR数据分布式实时成像处理系统及方法。

技术介绍

[0002]合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)是一种高分辨力的成像雷达，通过平台运动形成虚拟雷达孔径提高方位向分辨率，其本身的工作特性决定了SAR可以穿透云层和雾霾，不受天气状况的影响，SAR可以全天时、全天候的对地面进行观测，目前已广泛应用于军事和民用领域。
[0003]近年来，随着分辨率和测绘带宽的不断提高，SAR卫星获取的回波数据量急剧增长，给SAR数据处理带来巨大压力；传统的SAR数据处理是将原始数据下传地面进行处理，这种数据处理方式存在卫星全轨利用率低、数据传输压力大、系统反应时间长和地面接收系统复杂等问题，在轨SAR数据实时处理可以有效解决这一问题。
[0004]目前的在轨SAR数据实时处理通常采用“FPGA+DSP”硬件平台实现，但随着合成孔径雷达中对数字信号处理的要求越来越高，这类硬件平台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于嵌入式GPU的SAR数据分布式实时成像处理系统，其特征在于，包括一个主嵌入式GPU和数个从嵌入式GPU，所述主嵌入式GPU与FPGA模块I连接，所述从嵌入式GPU分别与一个FPGA模块II连接，所述FPGA模块I分别与各FPGA模块II连接，所述FPGA模块I、FPGA模块II还分别与相应的DDR3模块连接；所述主嵌入式GPU用于进行SAR数据转置、分割、成像处理和拼接；所述从嵌入式GPU用于进行SAR数据的成像处理；所述FPGA模块I和FPGA模块II用于主嵌入式GPU与从嵌入式GPU间的数据传输；所述DDR3模块用于缓存FPGA模块I和FPGA模块II发送和接收的数据。2.根据权利要求1所述的基于嵌入式GPU的SAR数据分布式实时成像处理系统，其特征在于，所述从嵌入式GPU的数量为正奇数。3.使用如权利要求1或2所述SAR数据分布式实时成像处理系统进行成像处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，主嵌入式GPU和从嵌入式GPU分别使用统一内存寻址方式为SAR原始数据开辟内存空间，主嵌入式GPU将按距离向存储的SAR原始数据转置为按方位向存储，然后沿距离向进行数据分割，保留第一份数据，将其余数据分发给各从嵌入式GPU；步骤2，主嵌入式GPU和从嵌入式GPU分别对数据进行去除距离弯曲处理；步骤3，各从嵌入式GPU将去除距离弯曲的数据发送给主嵌入式GPU，主嵌入式GPU将数据按顺序拼接后，转置为按距离向排列，并按方位向对数据进行分割，保留第一份数据，将其余数据分发给各从嵌入式GPU；步骤4，主嵌入式GPU和从嵌入式GPU分别对数据进行距离压缩和距离徙动矫正；步骤5，各从嵌入式GPU将处理数据发送给主嵌入式GPU进行顺序拼接，而后将拼接数据转置为按方位向排列，并按距离向进行数据分割，保留第一份数据，将其余数据分发给各从嵌入式GPU；步骤6，主嵌入式GPU和从嵌入式GPU分别对数据进行剩余相位补偿和方位压缩处理，各从嵌入式GPU将数据回传给主嵌入式GPU，主嵌入式GPU将数据按方位向拼接得到最终成像处理数据。4.根据权利要求3所述的基于嵌入式GPU的SAR数据分布式实时成像处理方法，其特征在于，步骤1中所述主嵌入式GPU进行数据转置时，主嵌入式GPU和从嵌入式GPU分别异步进行SAR系统参数初始化。5.根据权利要求3所述的基于嵌入式GPU的SAR数据分布式实时成像处理方法，其特征在于，所述步骤2中去除距离弯曲的过程如下：主嵌入式GPU和从嵌入式GPU分别设置数据搬移核函数，对SAR数据进行一维平移操作，使用cuFFT库对平移数据进行一维方位向傅里叶变换，再进行一维平移操作；设置第一核函数计算点目标数据对应的CS二次相位因子，将其与点目标数据点乘得到去距离弯曲数据。6.根据权利要求5所述的基于嵌...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，许庆波，孟凡腾，孙光才，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：