基于CUDA的SAR仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、自從Nvidia推出了計(jì)算統(tǒng)一設(shè)備架構(gòu)CUDA以來(lái)，應(yīng)用CUDA進(jìn)行程序設(shè)計(jì)成為了一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。另一方面，SAR仿真系統(tǒng)也已成為SAR系統(tǒng)研發(fā)、功能測(cè)試以及性能評(píng)估的重要手段?，F(xiàn)有SAR仿真系統(tǒng)存在仿真耗時(shí)長(zhǎng)，執(zhí)行效率低，仿真成本高等缺點(diǎn)。在SAR仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用GPU的高性能計(jì)算能力，能有效的改善目前SAR仿真系統(tǒng)所面臨的困難。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于這方面研究的論文很少見(jiàn)。因此，研究基于CUDA的SAR仿真系統(tǒng)具有很重要的意義。

2、　　 本文圍繞著GPU在SAR仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用展開(kāi)深入研究，對(duì)仿真系統(tǒng)中回波模擬的時(shí)域脈沖相干算法，RD算法中的距離徙動(dòng)校正，方位壓縮等部分應(yīng)用GPU進(jìn)行算法實(shí)現(xiàn)。此外，為提高仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)效率，以CodeSmith和Windowswizard為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了代碼生成器，能迅速產(chǎn)生可靠代碼。利用MFC進(jìn)行了交互界面的設(shè)計(jì)，使得SAR仿真系統(tǒng)易于使用。借助GPU強(qiáng)大的浮點(diǎn)計(jì)算能力和高并行執(zhí)行的特點(diǎn)，極大的提高了SAR仿真系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，有效

3、的降低了仿真成本。
　　 本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 (1)簡(jiǎn)述了CUDA的發(fā)展、支持CUDA技術(shù)GPU的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、CUDA編程的基本概念、以及CUDA的開(kāi)發(fā)流程。
　　 (2)建立了正側(cè)視條件下條帶測(cè)繪的SAR仿真系統(tǒng)模型，并從機(jī)載SAR信號(hào)處理的角度闡述了SAR的成像理論和距離多普勒算法(RDA)。
　　 (3)實(shí)現(xiàn)了SAR的仿真系統(tǒng)中的回波模擬、距離壓縮、距離徙動(dòng)校正、方位壓縮等算法。對(duì)部分算法

4、在GPU上的實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化進(jìn)行了詳細(xì)的論述。
　　 (4)描述了SAR仿真系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)過(guò)程，包含基于MFC的交互界面設(shè)計(jì)、工程代碼生成器設(shè)計(jì)、應(yīng)用敏捷軟件開(kāi)發(fā)等方面的內(nèi)容。
　　 (5)將所設(shè)計(jì)SAR的仿真系統(tǒng)在GPU和CPU平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。將來(lái)源于Google Earth的場(chǎng)景進(jìn)行三維建模、渲染后得到的場(chǎng)景數(shù)據(jù)做為仿真數(shù)據(jù)，采用RD算法對(duì)仿真系統(tǒng)進(jìn)行功能驗(yàn)證和性能分析。對(duì)比GPU和CPU平臺(tái)上仿真結(jié)果表明了基于CUDA的