[发明专利]基于图形处理器GPU的合成孔径雷达成像方法

摘要

本发明公开了一种基于图形处理器GPU的合成孔径雷达成像方法，克服了现有技术中脉冲压缩和徙动校正调用cuFFT库函数进行傅里叶变换需要提前创建傅里叶变换计划、占用辅助显存和多次读写显存的缺点，实现步骤为：(1)传输合成孔径雷达基带数据；(2)进行距离脉冲压缩；(3)进行距离徙动校正；(4)进行方位脉冲压缩；(5)进行成像。本发明减少了合成孔径雷达成像算法占用的辅助显存，通过将中间结果存放在共享内存中，避免多次读写显存，提高合成孔径雷达成像算法速度。

主权项

1.一种基于图形处理器GPU的合成孔径雷达成像方法，其特征在于，利用图形处理器GPU的共享内存快速存取脉冲压缩操作中的数据，具体步骤包括如下：(1)传输合成孔径雷达基带数据：(1a)选取与合成孔径雷达工作模式对应的方位采样点数和距离采样点数；(1b)将实时采集的合成孔径雷达基带数据传输到图形处理器GPU的显存中；(2)进行距离脉冲压缩：(2a)在图形处理器GPU中分配与方位采样点数相同的线程块，每个线程块对应一个距离脉冲；(2b)每个线程块从显存读取合成孔径雷达基带数据中对应的距离脉冲，利用斯托克汉姆Stockham快速傅里叶变换，将所读取方位的采样点从时域变换到距离频域；(2c)对距离频域脉冲进行距离匹配滤波，将匹配滤波后的距离频域脉冲拷贝到与其对应的线程块的共享内存中；(2d)每个线程块从共享内存读取匹配滤波后的距离频域脉冲，利用斯托克汉姆Stockham快速傅里叶逆变换，将所读取的距离频域脉冲变换到时域，得到压缩后的距离脉冲；(2e)将压缩后的距离脉冲，拷贝到显存中；(3)进行距离徙动校正：(3a)对压缩后的距离脉冲，做二维傅里叶变换，得到二维频域脉冲；(3b)对二维频域脉冲做距离徙动校正；(3c)对校正后的二维频域脉冲，做二维傅里叶逆变换，得到校正后的距离脉冲；(3d)将校正后的距离脉冲，拷贝到显存中；(4)进行方位脉冲压缩：(4a)在图形处理器GPU中分配与距离采样点数相同的线程块，每个线程块对应一个方位脉冲；(4b)每个线程块从显存读取对应的方位脉冲，利用斯托克汉姆Stockham快速傅里叶变换，将方位脉冲从时域变换到方位频域；(4c)对方位频域脉冲进行方位匹配滤波，将匹配滤波后的方位频域脉冲拷贝到与其对应的线程块的共享内存中；(4d)每个线程块从共享内存读取匹配滤波后的方位频域脉冲，利用斯托克汉姆Stockham快速傅里叶逆变换，将方位频域脉冲变换到时域，得到压缩后的方位脉冲；(4e)将压缩后的方位脉冲，拷贝到显存中；(5)进行成像：(5a)对压缩后的方位脉冲，进行方位多视操作；(5b)对多视操作后的方位脉冲，进行灰度转换操作。