[实用新型]CUDA高性能SAR信号处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种CUDA高性能SAR信号处理装置，属于雷达信号处理技术领域，用于实现SAR信号的接收、下变频、距离补偿、成像等的信号处理实现。

背景技术

SAR雷达可以全天时、全天候的进行雷达成像，其在现代化军事中的地位无可取代，越来越多的民用雷达也开始采用SAR体制，因此SAR信号处理也备受人们关注。SAR雷达的广泛应用为SAR信号处理平台提供了极大的需求。然而SAR信号处理涉及复杂的数学运算，即使目前已经针对不同用途的SAR雷达信号开发了许多高效的算法，但是其潜在的计算复杂度并没有改善。无论何种SAR处理算法，处理精度和计算复杂度都存在不可调和的矛盾。高效快速的SAR信号处理平台成为了SAR雷达应用领域永恒的追求。

CUDA具有强大的并行计算能力。本实用新型通过融合CUDA并行计算构架，大大提高了SAR信号处理的效率。CUDA高性能SAR信号处理装置是将CUDA计算模块嵌入到信号处理装置中，将该平台作为SAR信号的协处理器，通过高速数据传输通道完成各级信号处理数据的传输，以实现整个SAR信号处理。在CUDA高性能SAR信号处理装置中，将复杂的并行计算数据传入到CUDA中完成，逻辑控制和简单的运算则在主信号控制处理器重完成，大大提高的SAR信号处理的效率和精度，以满足当前对SAR信号实时处理的要求。

实用新型内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种CUDA高性能SAR信号处理装置。 

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种CUDA高性能SAR信号处理装置，其特征在于；包括：信号接收前端、主信号控制处理器，CUDA高性能并行计算平台、成像显示单元；所述信号接收前端和主信号控制处理器均与CUDA高性能并行计算平台相连接，所述CUDA高性能并行计算平台的信号输出端与成像显示单元相连；所述CUDA高性能并行计算平台包括SAR信号处理单元一和SAR信号处理单元二。

所述的CUDA高性能SAR信号处理装置，其特征在于：所述信号接收前端包括频综单元、接收机或射频信号源、下变频器和A/D组合单元；频综单元：包括一个锁相环电路和一个晶振器、时钟源，用于产生系统所需要的各种本振信号、时钟信号和同步信号；再由分路器将稳定的本振信号送到处理装置的各个工作单元；接收机或射频信号源：天线单元：使用喇叭天线，用于接收SAR回波信号；下变频器：由一个可编程DDC组成，本振信号由频综单元提供；下变频器用于将SAR信号源或天线接收到的SAR信号下变频到中频，送给A/D组合单元；A/D组合单元：用于完成中频信号的采样、量化工作。

所述的CUDA高性能SAR信号处理装置，其特征在于：所述主信号控制处理器包括：战情参数管理单元、多普勒参数估计单元、距离校正函数计算单元和SAR信号处理控制单元；所述战情参数管理单元分别与普勒参数估计单元、距离校正函数计算单元和SAR信号处理控制单元相连；

战情参数管理单元：用于管理场景参数和雷达相关参数，为SAR信号处理控制系统、多普勒估算单元、距离校正函数计算单元提供数据支持； 

多普勒参数估计单元：包括一个数乘器和一个加法器，通过参数管理系统提供的相关运动参数计算相应的多普勒频移；

距离校正函数计算单元：由一个ROM存储器和一个延时控制单元组成，通过参数管理单元提供的运动参数，生成各个方位角度上的距离校正函数； 

SAR信号处理控制单元：由几个逻辑控制单元组成，战情参数管理单元提供相应的参数为参考，选择相应的信号处理单元，调度各个处理单元工作。

所述的CUDA高性能SAR信号处理装置，其特征在于：所述成像显示单元：用于接收SAR信号处理单元一和SAR信号处理单元二输出的成像数据，将数据显示为场景雷达图像。

所述的CUDA高性能SAR信号处理装置，其特征在于：所述SAR信号处理单元一包括：快时间维距离压缩单元、RMC单元（距离徒动校正单元）、慢时间维FFT处理单元和轴映射单元；其中快时间维处理单元包括一个FFT处理单元，用于完成距离像压缩；RMC单元包括一组矢量乘法单元，完成SAR信号方位向的距离补偿；慢时间维FFT处理单元包括一组FFT处理单元，用于完成方位向压缩处理；轴映射单元用于将处理完成的SAR信号散射点映射到对应的场景的距离和方位中，为成像显示单元提供数据支撑。