超高分辨率機(jī)載SAR成像算法及其GPU實(shí)現(xiàn).pdf

1、合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar，SAR）作為一種新式微波成像系統(tǒng)，能夠突破傳統(tǒng)雷達(dá)分辨率的限制，對(duì)場景作兩維高分辨率成像。不斷提高其分辨率始終是SAR成像發(fā)展中面臨的重要挑戰(zhàn)之一。當(dāng)今，超高SAR成像分辨率需要達(dá)到亞米級(jí)別甚至更高。更高的分辨率會(huì)導(dǎo)致合成孔徑的延長和回波數(shù)據(jù)的增加。為了削弱以上兩個(gè)變化對(duì)提高SAR成像分辨率的影響，我們著手于以下兩個(gè)方面：一方面從成像算法角度，選擇設(shè)計(jì)一個(gè)高效精確的成像處理

2、方案；另一方面，可以利用更加高效的信號(hào)處理平臺(tái)，對(duì)更大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行加速處理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)成像?；谝陨媳尘埃疚牡闹饕ぷ魅缦拢?br>　?。?）介紹了傳統(tǒng)極坐標(biāo)格式算法（Polar Format Algorithm,PFA），從兩維信號(hào)解耦合的視角出發(fā)，解釋了該成像算法兩維插值處理對(duì)目標(biāo)徙動(dòng)的校正原理，揭示了采樣點(diǎn)排列格式從極坐標(biāo)到直角坐標(biāo)的變換實(shí)際為尺度變換的本質(zhì)；介紹了基于兩維尺度變換的PFA算法，并與相同參數(shù)下傳統(tǒng)PFA點(diǎn)目標(biāo)仿真結(jié)

3、果進(jìn)行比較。
　?。?）介紹了相位梯度自聚焦算法（Phase Gradient Autofocus，PGA）?；谠摴烙?jì)一維相位誤差的自聚焦算法，介紹了一種基于級(jí)聯(lián)形式的兩維自聚焦算法處理流程，克服了傳統(tǒng)兩維相位誤差的盲估計(jì)，獲得了基于PFA算法信號(hào)模型下方位向誤差（Azimuth Phase Error）和殘留距離向徙動(dòng)（Range Cell Migration）的解析關(guān)系，最后通過兩組實(shí)測數(shù)據(jù)分別驗(yàn)證了一維和兩維自聚焦算法的有

4、效性。
　?。?）介紹了基于通用并行計(jì)算架構(gòu)（Compute Unified Device Architecture，CUDA）環(huán)境下圖形處理器（Graphic Processing Unit，GPU）的組織架構(gòu)和編程技術(shù)。給出了一種超高分辨率成像處理方案且研究了其內(nèi)在并行性；同時(shí)基于GPU編程技術(shù)，給出了一種該成像處理方案的并行化實(shí)現(xiàn)方式。針對(duì)較大SAR處理數(shù)據(jù)量以及GPU顯存受限的問題，在此方案的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出基于異步處理技