sar回波模拟器dsp软件的设计及实现（可复制）.pdf

摘要合成孔径雷达夭D饧际跏呛铣煽拙独状锷杓啤⒀兄坪筒馐缘谋要手段,回波模拟技术已经成为当前的一个热点研究课题。由于夭D馄具有实时性要求高、运算量非常大等难点,一直制约着其进一步发展。虽然目前已有基于点目标和简单分布目标的回波模拟器系统,然而其应用领域非常有限,尚待进一步研究和完善。本文根据蓟夭ㄐ藕派伤惴ḿ癉并行处理技术的相关研究成果,结合回波信号模拟器的实际需求,完成了夭ㄐ藕派砂逯蠨软件模块的设计和实现。回波模拟系统基于四片酒椋芯磕谌葜饕包括以下几个方面;芯苛薙夭D獾南喙乩砺郏氐憬樯芰说鼻敖铣墒斓木嗬胧庇蚵龀相干和距离频域脉冲相干回波模拟算法,详细分析了这两种算法的原理和特点。氐阊芯苛怂钠珹甌酒榈牟⑿写砑际跫癉涞男鞔理技术,包括任务分配、同步、通信等。完成了各片钠诖娲⑵髋渲茫现了系统的初始化、指针控制、制表、处理、通信等各个模块的功能。设计了与主机及模块的接口协议,完成系统的整体流程及时序设计,并基于平台用汇编语言完成系统软件的编写。瓿闪烁髂?橐约罢逑低车牡魇裕⒍韵低车闹票怼⒋淼群诵哪?榈运算时间进行了定量的测试。分析了系统的并行处理性能,同时在环境中验证了并行处理板所产生的目标信号的成像效果。研究结果表明:采用高性能的酒椋τ貌⑿写砑际跄芙铣晒饩鲆往回波模拟器中存在的实时性差,运算能力不够等关键问题。系统测试得到的主要指标不仅能满足项目的设计要求,并且还有一定的裕量。关键词:合成孔径雷达,回波信号模拟,并行处理技术,嗬胧庇蚵龀逑喔
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第一章绪论合成子独状锬D饧际醯难芯恳庖雷达是现代科学飞速发展的一大成就,它不但在军事方面获得了广泛应用,民用方面也具有开阔的市场。合成孔径雷达琒体现了雷达技术的进步,它的出现扩展了原始的雷达概念,使雷达具有了对目标进行成像和识别的能力【是一种获得高分辨力图像的雷达模式,利用雷达载机的运动来模拟大孔径天线,它通过距离向的脉冲压缩和方位向的匹配滤波可以获得距离向和方位向两维的高分辨率图像,突出特点是具有很高的方位向分辨力。抢状锍上窦际醯囊桓龇稍荆抢状锍上窦际醯闹髁鞣较颉D壳癝已广泛地应用于军事侦察、地质普查、地形测绘和制图、灾情预报、海洋应用、科学研究等领域,具有广阔的研究和应用前景【俊雷达系统模拟是根据建立的雷达系统模型,复现雷达系统的动态工作过程。具体的说,模拟的对象是雷达系统,包括雷达本身、雷达目标及目标环境;模拟的方式是就是重现雷达回波信号的产生、传递、处理等动态过程【。哪D獍括两个方面:图像模拟和系统模拟。图像模拟关心的是目标模型和后向散射模型,用来提供地面目标的典型枷瘢幌低衬D夤匦牡氖抢状锵低骋约跋嘤Φ拇算法和模块,是设计和开发墓ぞ撸美慈范ㄏ低车墓丶问驮げ庀低车性能。模拟真实目标场景在机载或星载合成孔径雷达平台下的回波,不仅能为方案设计提供有效的数据支持,还能在未来对敌机载、星载性炊钥垢扇盘供完备的干扰信号模型,在姆⒄购陀τ弥衅鹱胖匾5淖饔谩Q兄苹豐回波信号模拟源可以实时地产生所需的夭ㄊ荩佣猄系统设计和论证提供有力地参考依据,还可以对上翊硐低辰胁馐院图煅椤>咛謇此担夭ㄐ藕拍D饧际蹙哂幸韵掠诺恪】:全面:可全面,方便验证各种上翊硭惴ǖ男阅埽ü臣赌D饽芗验整个系统的运行状况及性能。灵活:低撤桨干杓啤成像处理算法研究等场合,需要符合特定参量要求的蓟夭ㄊ荩G笤蓟夭ㄊ菘梢钥悸窃鼗哦⑺俣缺浠航迹变化等因素的影响,同时可以调节载机运动和雷达系统参数。这种数据无法‘
合成子独状锬D饧际醯墓谕庀肿全新的模拟器方法一相干方法,并研制出了新的D馄饕籄模拟器通过已有的状锵低忱椿袢。ü夭ㄐ藕拍D庠纯梢苑奖懔榛畹氖迪帧经济:从系统设计角度来看,由于上裨砀丛樱莼袢〖俺上裆璞庞大、昂贵,运动补偿和成像处理有很大的难度和复杂度。同时由于苑沙本高,通过雷达试飞采集蓟夭ㄊ萃度虢细摺Mü齋回波信号模拟源来获得所需的蓟夭ㄊ菔迪址奖恪⒊杀镜停荢回波信号获取的一种重要解决手段。总之,D饧际踉赟系统的最优化设计、成像算法的检验等诸多方面具有积极而重要的作用,是兄坪头⒄构讨屑V匾5囊换罚哂惺种在合成孔径雷达发展早期,由于计算机技术的限制,无法对合成孔径雷达进行系统的模拟,人们靠零散的、局部的分析方法来分析、研制合成孔径雷达。这种方法不仅效率低、费用高,而且无法将整个雷达当作一个完整的系统来分析。八十年代以来,随着微电子技术、计算机技术的高速发展,计算机速度的提高和存储空间的扩展,使得计算机模拟技术迅速发展起来。为了提高系统可靠性,降低系统开发成本,合成孔径雷达每一次重大革新都推动了模拟技术的进一步发展。在合成孔径雷达发展的最初阶段,研究领域主要是军事领域。年美国成功发射了一颗载有ǘ魏铣煽拙独状锏奈佬荢,标志着星载合成孔径雷达对地球进行微波成像观测的开始】。它在运行期间获得的数据和系统参数