弹载SAR制导高效实时成像处理设计

发布时间：2020-04-08 15:23

【摘要】：合成孔径雷达(SAR)是一种有源微波成像系统,具有全天时、全天候、二维高分辨率等特点,在军事和民用领域有广泛的应用。作为被应用于新型复合制导的弹载SAR技术,已经成为雷达成像领域的重要研究方向。本文以弹载SAR高精度制导为目的,基于多种运动误差补偿方法的频域相位滤波处理的弹载SAR子孔径成像算法,通过采用双DSP的硬件框架和SYS/BIOS的软件架构,详细研究了弹载SAR制导高效实时成像软件的设计。针对弹载SAR大斜视成像的特点,本文分析了基于频域相位滤波处理的弹载SAR子孔径成像算法、多种运动误差补偿方法和几何校正方法。与传统的非系统的应用程序开发不同,本文采用基于SYS/BIOS实时系统框架的应用程序开发方法。着重研究了在SYS/BIOS系统下多线程之间的同ki及通信方式、多核之间的同步及通信方式和多DSP之间的同步及通信方式。针对工程中弹载SAR实时性的要求,本文详细研究了弹载SAR成像算法在双DSP间的映射,考虑到DSP程序固化复杂的特点,提出了一种基于异构平台的程序加载方式。此外,由于弹载SAR实时系统调试困难,本文设计了一种基于以太网的地面仿真系统。最后,根据大量外场实验数据及结果,本文分析了弹载SAR制导软件的实时处理性能。
【图文】：

相位梯度,自聚焦,原理框图

据自适应地提取相位误差的方法，它能够提取数据中的任意频率分量的相位误差，，具有较高的稳健性。图2.4 相位梯度自聚焦原理框图如图 2.4 所示，相位梯度自聚焦算法一般采用五个步骤迭代处理，其具体流程如下：第一步：样本选择。计算某个方位子孔径内的图像数据的每个距离门上的总能量值，选择能量最大的若干个距离单元数据。选取的距离单元的信杂比越高，估计出的相位梯度的精度越高。第二ki：圆周移位。圆周移位的主要作用是去除线性相位，使图像的特显点都位于图像的中心处，有利于提取图像散焦的高次相位（二次及二次以上相位）和估计残余相位误差。第三ki：加窗滤波。加窗滤波的主要目的是过滤特显点周围的杂波和提高强散射点的信杂比，以避免弱目标对相位估计的影响。加窗的方法分为两种，第一种方法是针对信杂比高（强散射点）的图像，可选择自适应选择窗长；第二种方法是对于信杂比不是很高的图像来说，可以通过先验经验选择窗长的动态范围。第四步：相位梯度估计。将循环移位和加窗滤波后的样本数据转换到方位时域

应用程序框架,以太网通信

应用程序框架图
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN957.52

【参考文献】