基于gpu的sar成像算法设计与实现

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1、基于GPU的SAR成像算法设计与实现作者姓名陈建武导师姓名、职称唐禹副教授一级学科信息与通信工程二级学科信号与信息处理申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1202121121分类TN82号TN95密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于GPU的SAR成像算法设计与实现作者姓名：陈建武一级学科：信息与通信工程二级学科：信号与信息处理学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：唐禹副教授提交日期：2014年12月DesignandImplementationofSARImagingAlgorit

2、hmBasedonGPUAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicScienceandTechnologyByChenjianwuSupervisor:Prof.TangyuDecember2014西安电子科技大学学术论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除

3、了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容外，论文中不含其他人已经发表过或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其他教育机构的学位或证书中使用过的材料。与我一同工作的同志对本文研究所做出的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；

4、学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要合成孔径雷达（SyntheticApertureRadar，简称SAR）是近几十年发展起来的新型雷达，它可以不受光照、天气的影响实现测绘区域内的二维高分辨率成像，SAR被广泛应用在军事、工业，农业、海洋探测、地质探测等领域。要对测绘带进行成像，需要处理大量的回波数据，SAR成像的实质就

5、是利用信号处理的方法来处理这些数据，从而获取满足要求的高分辨率图像。SAR成像算法复杂，涉及大量的运算，传统通过CPU进行SAR成像算法实现在实时性上越来越乏力，于是人们不断地探求信号处理新技术来满足实时性要求。自NVIDIA推出GPU（GraphicProcessingUnit）以来，经过十几年的快速发展，GPU的使用范围已不再局限于进行图像处理与显示，尤其是2007年NVIDIA推出基于CUDA（ComputeUnifiedDeviceArchetecture）的新架构GPU，人们初步体验到了GPU做高速并行计算的强大

6、能力，在全球范围内掀起了研究GPU算法提速科学运算的潮流。SAR的工作者们也察觉到了这一技术的优势，尝试将SAR成像算法移植到GPU上，从而满足自身需要，缩短成像时间。本文主要研究了GPU在SAR成像方面的应用，设计了基于GPU的SAR成像算法，利用GPU做并行计算的优势，缩短SAR成像时间，提高仿真系统的性能。本文主要涉及到的内容有：介绍了SAR成像原理，详细的说明了如何通过脉冲压缩技术来获取高分辨率雷达图像，给出了正侧视模型下的二维频域成像算法，给出了适用于前斜视与俯冲前斜的成像算法，并对这三种模型做了比较。介绍了GP

7、U的技术特点，设计了基于GPU的SAR成像算法。设计了一个基于GPU的SAR成像仿真系统，该系统在主控界面输入雷达系统参数并启动成像算法，最后将成像结果显示在界面上。本论文的主要贡献和创新是：（1）设计了方位向空变校正的前斜视SAR成像算法。（2）设计了方位向空变校正的俯冲段SAR成像算法。（3）设计了基于GPU的正侧视、前斜视、俯冲段SAR成像算法。（4）设计了基于GPU的SAR成像结果测试系统。关键词：合成孔径雷达，GPU，CUDA，并行计算论文类型：应用基础研究类IABSTRACTABSTRACTSyntheticA

8、pertureRadar(SAR)isanewradartechnologythatisdevelopedinrecentdecades.Itcanobtainhigh-resolutionradarimageswithouttheinfluenceofilluminationandweather.It