多模式星載SAR原始數(shù)據(jù)高性能模擬.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,簡(jiǎn)稱SAR)是一種主動(dòng)式的微波成像傳感器，不受時(shí)間、地理?xiàng)l件和天氣的限制，通過(guò)發(fā)射電磁波和接收電磁波獲取地面目標(biāo)點(diǎn)的回波信息，通過(guò)對(duì)得到的回波進(jìn)行處理，得到相應(yīng)地面目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際信息，在軍事監(jiān)測(cè)、災(zāi)害評(píng)估、資源勘測(cè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。由于雷達(dá)獲取的實(shí)際回波數(shù)據(jù)摻雜較多干擾信號(hào)且獲取成本高，目前在算法研制階段，多采用模擬仿真的方式獲取原始回波信號(hào)供后續(xù)研究使用。
　　現(xiàn)

2、如今，雷達(dá)可根據(jù)當(dāng)前觀測(cè)地形采用不同的工作模式，對(duì)應(yīng)于回波模擬，需要對(duì)多種雷達(dá)工作模式進(jìn)行仿真。本文通過(guò)對(duì)雷達(dá)飛行時(shí)條帶模式、掃描模式、滑聚模式和TOPS模式進(jìn)行分析總結(jié)，基于條帶模式模擬仿真流程，提出多模式統(tǒng)一模擬仿真流程并進(jìn)行模擬實(shí)現(xiàn)。
　　雷達(dá)分辨率的提升對(duì)模擬仿真而言，需要在仿真區(qū)域設(shè)置更多的目標(biāo)點(diǎn)。隨著仿真目標(biāo)點(diǎn)的增多，傳統(tǒng)串行模擬仿真時(shí)間的時(shí)間大幅上升，為了高效的獲取雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，本文將高性能計(jì)算與回波模擬結(jié)合起來(lái)，通

3、過(guò)圖形處理器(Graphics Processing Unit，簡(jiǎn)稱GPU)對(duì)回波模擬仿真過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。在優(yōu)化過(guò)程中，根據(jù)模擬仿真設(shè)備配置的不同給出了三種不同的優(yōu)化方法:
　　(1)模擬仿真設(shè)備配置一塊GPU:通過(guò)對(duì)仿真過(guò)程及GPU特性的分析，發(fā)現(xiàn)GPU處理模擬仿真時(shí)產(chǎn)生原子加問(wèn)題，成為影響GPU性能的瓶頸。為了解決回波模擬原子加問(wèn)題，本文提出三種改善性能瓶頸的策略:分塊策略、流策略和線程任務(wù)分配策略，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明三種策略的