机载SAR实时成像系统中的数据可视化研究

SAR实时成像系统在国防等很多领域都有着重要的应用 ,系统对数据可视化方面的要求也越来越高 ,但目前国内对SAR实时成像系统的数据可视化方面的研究还不多 提出了一种针对SAR实时成像系统的新的数据可视化方案 ,并已在实际的飞行成像中得到了检验 新方案实时提供的信息更全面、更直观、可分析性更强 ,具有较强的信息表现能力和双向实时交互能力 ,能够较好地辅助对图像的在线分析

机载SAR实时成像系统自聚焦方法研究

发展我国自主产权的机载SAR(合成孔径雷达 )实时成像系统 ,对于军事国防、资源探测、灾害预报等领域均具有重要的意义 在SAR成像算法中 ,自聚焦的好坏是影响图像分辨率的关键因素 但是因为自聚焦算法的复杂性 ,国内目前尚未有效地解决它在实时环境中的实现问题 ,从而使得实时成像的质量比较差 提出了一种利用GPS(全球定位系统 )数据改善机载SAR实时成像系统自聚焦性能的实现方法 ,并在自主研制的机载SAR实时成像系统上实现 。

机载SAR实时成像处理系统设计

介绍了机载SAR实时信号处理器的体系结构和实时信号处理的算法流程,通过对载机平台实测数据进行成像处理,给出了高分辨率的SAR图像,验证了该系统的可靠性。

用ADSP21062高速信号处理系统实现机载SAR实时成像处理器的方位向处理

机载SAR实时成像处理器可以在载机飞行的同时获得高分辨率的SAR图像,对于实时监测、军事侦察等应用具有重要意义。实时成像处理器就是用高速数字信号处理系统来实时地实现SAR的成像算法。该文介绍SAR实时成像处理器方位向处理部分的研制,该部分采用了自行开发的、基于ADSP21062的高速信号处理系统,8片ADSP21062被安排在4个并行处理通道中,具有960MFLOPS的峰值处理速度,优化的软件设计保证了硬件资源的利用效率。仿真测试和外场实验证明了该系统的设计是成功的。该文对方位向处理部分的实现原理、硬件结构、软件设计进行了详细介绍。

一种机载SAR实时成像信号处理系统的设计

提出了一种基于VME总线的机载SAR实时成像信号处理系统的设计方案。方案充分考虑了SAR实时成像所需的数据处理能力和传输带宽 ,在硬件设计上采用了由多片DSP组成的紧耦合分布式并行处理结构 ,有效地解决了大量数据传输带来的数据瓶颈问题。同时结合具体的成像算法 ,给出了详细的软件设计流程。

拉格朗日乘子法在机载SAR成像系统降采样滤波器设计中的应用

根据机载合成孔径雷达 (SAR)的成像要求 ,本文对降采样滤波器的设计提出了使降采样后将混迭进通带的旁瓣能量与通带能量之比为最小的评价标准 .在对拉格朗日乘子法做了详细的推导后给出了FIR滤波器求解的步骤 .通过对利用天线方向图和不考虑天线方向图的两滤波器的比较得出结论 :对于机载SAR实时成像系统的降采样滤波器考虑天线方向图的专门设计是必要的 .

SAR实时成像系统中方位向滤波器设计研究

方位向降采样滤波器作为机载合成孔径雷达(SyntheticApertureRADAR,SAR)实时成像系统中关键组成部分之一,其性能将直接关系到图像质量的优劣。由于受到运算代价、存储开销的限制,方位向降采样滤波器的阶数不能很高。如何在滤波器阶数受限的情况下,设计出满足实时处理要求的性能优异的滤波器是一个值得研究的问题。针对机载SAR实时成像系统应用,提出了一种新的方位向降采样滤波器设计方法,引入增广拉格朗日函数实现了通带均方误差最小、阻带最大误差最小准则的方位向降采样滤波器。计算机仿真验证说明了该设计方法的优越性,在同样阶数、同样存储开销的情况下,所设计的滤波器性能要优于纯粹的最大误差最小准则设计的滤波器,满足了机载SAR实时成像系统的要求。

基于RTLinux构建机载SAR实时成像处理器嵌入式控制系统

面向地学处理的机载SAR实时成像处理器由一组连接在工业总线上的数据处理板和一个嵌入式主控子系统构成 ,成像处理器的总体设计对主控系统的实时性、稳定性及可扩展性提出了严格的要求 比较了传统的嵌入式工业控制系统的设计方法 ,设计并实现一个基于廉价的PC与RTLinux的主控系统 ,分析了主控系统的两个重点 :DSP宿主环境和RTLinux下的混合任务集 ,并通过给出一个RTLinux与Linux调度精度和误差的对比试验及其结果 。

基于FPGA实现的星载SAR实时成像系统研究

针对星载SAR实时成像处理的研究目前主要集中在实时成像运算器(SAR processor),而未见到实时成像系统(SAR imaging system)的研究,提出了一种CS算法的星载SAR实时成像系统的体系结构,并基于FPGA实现了原型系统.该体系结构可以自主完成星载SAR实时成像,并具有良好的可扩展性.利用模拟信号源和高速数据记录仪对原型系统验证,1个信号处理单元在50MHz工作频率下,约11s内完成16384×16384个样本的星载雷达原始数据的成像处理,用4个信号处理单元就可达到为PRF为2000Hz的星载SAR的1∶1实时成像要求.

星载SAR实时成像处理系统结构设计

星载SAR的全天候、全天时、二维高分辨等优点使其成为最重要的对地观测手段之一,发展星载SAR的实时成像处理技术可以大幅提高卫星系统的快速反应能力。本文对DSP、FPGA和ASIC 3种可以应用在星载SAR实时成像处理系统中的技术途径进行了比较分析,在此基础上,设计了一种异构并行的星载SAR实时成像处理系统结构,指出了该结构对于星载环境的适应性。通过将CS成像算法在该结构上进行算法分解与映射,在实时条件下给出了全系统多级流水线结构的实现方法,证明了该结构适合完成星载SAR的实时成像处理任务。

支持SAR系统高分辨率实时成像的实时系统解决方案

随着信息技术的发展 ,用于军事、地理、自然灾害扫描探测的合成孔径雷达系统 (SAR)对其成像能力的分辨率和实时显示要求越来越高 因此 ,研究具有自主知识产权的、可以实时处理高分辨率成像的实时系统迫在眉睫 针对实时数据接收、存储、显示和处理等核心问题 ,提出了一种实时系统解决方案 该方案通过对Linux内核的实时扩展 ,实现了可达到高处理机利用率的多任务实时调度方法 ,可支持混成调度 ;在应用层实现符合实时需求的功能模块 ;为DSP板开发实时驱动 ,形成了从硬件驱动层和操作系统层 。

SAR实时成像系统的快速定点仿真验证技术

SAR实时成像处理系统的定点化优化能够减小系统存储规模、提高系统运算速度,是降低系统功耗、减小系统规模、提高实时性的有效方法.本文以CS成像算法为例,分析并统计了算法的运算量,针对其核心运算——FFT进行了定点化优化,选择基-22FFT算法,设计了合理的定标策略.采用SystemC语言对整个SAR成像系统进行了系统级快速仿真和验证,真实模拟了FPGA系统的实现结果.对16 384×16 384大小的点阵数据和面目标数据采用24bits的字长进行了成像仿真,仿真结果满足系统指标要求.

机载高分辨力SAR实时运动补偿的实现

本文详细地分析了载机运动误差与回波相位的关系,提出了基于G4DSP信号处理板的机载SAR实时运动补偿方法,该方法利用G4DSP的四个CPU构成流水线处理器,采用子孔径方法分段提取回波的多普勒调频斜率,然后利用调频斜率的变化计算载机的运动误差,通过相位误差函数与方位数据的时域相乘补偿运动误差。实时信号处理机的实验表明,本文方法能实时和有效的实现机载SAR运动补偿,获得满意的成像质量。

基于DGPS/IMU的机载InSAR系统DEM生成技术

InSAR技术是近年来在SAR基础上发展起来的一种新技术,机载InSAR系统在国外已得到广泛应用。根据InSAR测量原理,在系统中需装有高精度的DGPS/IMU系统,测量雷达天线位置和基线倾角,用于求解地面目标点高程,但如何求解目标点平面坐标研究不多。在介绍了InSAR高程求解的基础上,结合SAR成像原理,使用高精度DGPS/IMU系统获取的数据,提出了平面坐标的求解方法,并使用实际的机载InSAR数据进行了试验。结果表明,利用提出的方法可以满足其精度要求。

超高速DSP在机载SAR成像处理中的应用

本文首先简单介绍了合成孔径雷达（ＳＡＲ）成像原理，并对以超高速数字信号处理器（ＤＳ）为核心的机载合成孔径雷达实时成像处理系统的硬件结构作了描述。从理论上分析了该系统的主要性能指标并给出了该系统的实测结果，最后给出了机载合成孔径雷达原始数据的成像结果。

车载毫米波高分辨实时SAR系统对江中船只识别的方法

随着社会的发展,江河中的船只种类越来越繁多,一些船只不按规定的时间和航线胡乱行驶,这给管理工作造成了极大地不便。本文提出了一种采用实时的毫米波高分辨SAR系统进行河流湖泊船只识别的方法,通过对SAR成像算法、目标识别、ISAR成像跟踪等的分析论证了高分辨SAR实时成像、跟踪系统的可实现性。从而构建成车载毫米波高分辨SAR系统,通过对河流船只进行实际的成像、目标识别、跟踪实验,验证了此系统可以全天候的对河流湖泊中的船只种类进行实时识别并进行跟踪,从而方便管控。

基于粒子滤波的机载目标跟踪系统设计

基于微小型机载成像跟踪系统设计思想及需求,设计并实现了以高性能的DSP芯片TMS320-DM642为核心处理器,结合可编程逻辑器件CPLD和FPGA的实时图像跟踪处理平台。平台采用基于粒子滤波的目标跟踪算法,实现对目标的实时跟踪。采用卡尔曼滤波器,提高了粒子的利用效率,在改进了算法实时性的同时解决了图像跟踪系统的延时性问题,提高了跟踪系统的稳定性。算法仿真结果表明,与传统相关匹配算法相比,基于粒子滤波的跟踪算法具有更好的鲁棒性和实时性,能满足机载成像跟踪系统实时图像跟踪的要求。

机载机SAR图像与GPS数据的复合改造研究

SAR图像与GPS数据复合是航空遥感实时传输系统重要的部分,本文描述了机载实时数据处理系统的硬件组成及配置,说明了SAR图像与GPS数据复合需要改造的内容,并采用比较新颖的方法设计和改造了相应的软件,实现了图像压缩、GPS拟合和数据发送处理等功能。机载实时数据处理系统可以广泛地应用于防洪抗旱等部门,为防灾减灾提供参考方法和依据。

基于机载双天线InSAR系统高精度三维地形实时获取算法研究

InSAR技术在国家经济发展和战略安全中起着举足轻重的作用，目前机载双天线InSAR系统已能获取高精度的DEM（优于0．5米），且已实用化。但高精度三维地形不能实时获取大大阻碍了其广泛应用，对此本项目展开实时三维地形获取算法研究。本项目主要研究了以下五个部分内容：①分析了干涉处理环节运算量，研究了基于雷达回波及基于惯性测量两种干涉运补模型，