基于GPU的阵列雷达信号处理及实现

发布时间：2024-05-19 17:27

　　数字阵列雷达是阵列雷达中一种重要的新体制雷达,可以灵活地同时产生多波束,因具有抑制干扰、低截获概率、同时多功能实现、可扩展性强等优点而得到广泛应用。随着雷达技术的发展,雷达回波的数据规模与算法的运算量逐年增加,高速信号处理机与高效并行算法成为雷达领域研究热点。常规雷达信号处理平台以FPGA与DSP嵌入式系统为主,但GPU在通用并行计算领域具有突出优势。因此本文在某数字阵列雷达实验系统处理机的研制过程中,针对多波束、多任务下实时监控的难题,在相控阵模式与MIMO模式下,基于GPU并行计算平台展开了数字阵列雷达并行算法的相关研究与实现。首先,本文介绍了相控阵雷达的信号处理原理。结合工程需求,给出了相控阵雷达信号处理的基本流程,对数字波束形成、脉冲压缩、动目标检测等算法的基本原理进行深入研究,并提出了一种新型的基于二阶锥优化的MTD滤波器设计方法。同时,研究了MIMO雷达的信号模型与信号处理流程,详细介绍了信号处理流程中MIMO雷达与相控阵雷达的不同点。其次,本文研究了GPU的硬件架构、CUDA内核、线程结构、存储结构、软件体系与编程模型,为后续信号处理平台的研究提供理论基础。该信号处理系统...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1664阶MTD滤波器组幅频响应

图2.15零频附近MTD滤波器的幅频响应对比图虑到本文是基于GPU平台进行工程实现的，在CUDA架构中，采用相关函数进行矩阵乘法，高效易施，因此本文采用FIR滤波器实现M2.16为MTD滤波器组的幅频响应，该MTD滤波器组是基于二阶堆优生，滤波器组....

图2.17实际雷达回波信号MTD结果

西安电子科技大学硕士学位论文22图2.17实际雷达回波信号MTD结果利用图2.16中滤波器组对实际雷达回波信号（一个CPI有64个PRT）进行MTD处理的结果如图2.17所示，可以看出，使用该滤波器能够将零频附近的杂波滤除干净，且对目标有很好积累检测效果....

图2.16中滤波器组对实际雷达回波信号（一个CPI有64个PRT）进行MTD

从图中可以看出，该滤波器组在零频附近的响应并未发生畸变，并且能够在杂波区形成深凹口，消除了杂波的影响。图2.1664阶MTD滤波器组幅频响应

图3.1CPU与GPU的逻辑结构比较

详细介绍CUDA内核、存储器层次结构、线程层次等方面内容。PU的简介PU在芯片设计上，运算控制电路与缓存占用了大部分面积与版图，绝电路构件并不属于算数逻辑单元（ArithmeticLogicUnit，ALU）。因用处理器，分支能力强大，能够处理复杂的分支与条件（例如....

本文编号：3978220