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SAR高分辨率实时成像系统存储结构研究

谢应科  
【摘要】: 合成孔径雷达(SAR)具有全天候,全天时数据获取能力,对一些地物具有穿透性,比一般的光学图象蕴涵更多的信息量,它在军事侦察、地形测绘、资源考察、自然灾害预测、图象匹配制导等领域都有重要应用。 实时高分辨率SAR成像处理的特点是数据量大、计算量大、时间要求严,这就要求从算法复杂性及其存储特性来分析SAR成像算法的结构,并设计与之相适用的处理平台。 存储结构设计是实时高分辨率SAR成像系统的基础,其内容贯穿从整个系统设计到最后实现的各个环节。SAR成像系统中的存储结构有三个层次,分别是处理器的存储结构、处理子系统的存储结构及整个系统的存储结构。本文围绕SAR成像处理算法,系统地研究了实时高分辨率SAR成像系统中的各层次的存储结构问题。 处处处处理理理理器器器存存储储结结构::研究优化处理器内存储访问结构,以提高SAR成像处理中的主要运算——FFT运算的执行效率。这部分的研究工作主要包括: 1.提出两种FFT并行无冲突数据访问方法 专用FFT处理器能处理FFT运算特有的数据关系,是提高FFT计算速度的有效方法。数据的访问方法是专用FFT处理器设计中的重要问题,它对运算速度有非常大的影响,但已知的算法难以实现有效的并行访问。本文提出了一种利用四个存储体的基2FFT并行无冲突的数据访问方法,并设计了地址生成部件的硬件结构。 由于基2 FFT运算结构的内在特性,其并行无冲突的数据方法需要较多的存储容量,本文介绍了另一种新的算法:基2*2 FFT的算法,并提出了该算法的并行数据访问方法,该方法所需的存储空间最少。和已有的方法相比,本文提出的二种并行无冲突数据访问方法在并行度、地址生成速度和硬件结构上均有明显优势。 2.结合高性能DSP处理器的并行体系结构和SAR图像处理算法,提出提高应用程序效率的方法。 当前高性能DSP处理器都采用了并行的体系结构,充分利用处理器的资


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