[發明專利]一種基于GPU的SAR實時成像實現方法和裝置

在審

• 申請號: 202011490935.4
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112764029A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 李聰欣;劉京;王久圣;林家豪
• 申請（專利權）人: 北京無線電測量研究所
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張麗

本發明的一個實施例公開了一種基于GPU的SAR實時成像實現方法和裝置，包括：S100、CPU接收機載雷達獲取的回波數據，并對所述回波數據進行預處理；S102、GPU接收所述經過預處理的回波數據，并對所述經過預處理的回波數據進行成像處理，得到成像結果；S104、GPU將所述成像結果返送給所述CPU。本發明根據成像需求采用了距離?多普勒(R?D)成像算法，并給出了算法的流程模塊；根據機載SAR算法成像模塊，采用了CPU+GPU的硬件處理平臺進行算法實現，并對算法進行詳細的任務劃分，給出了詳細的實現過程；通過對比GPU與DSP的實時性和成像結果，驗證了本實現方法的正確性與有效性。

技術領域

本發明涉及SAR實時成像實現領域。更具體地，涉及一種基于GPU的SAR實時成像實現方法，裝置，計算機設備和計算機可讀存儲介質。

背景技術

合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar，SAR)具有全天時、全天候、遠距離、高分辨成像的特點，可以大大提高雷達的信息獲取能力，在軍用和民用方面都得到廣泛應用和發展；距離-多普勒(R-D)算法已成為一種標準的正側視SAR成像處理算法，并且具有穩定好、對存儲空間要求低、實時性好等優點，被廣泛應用。

SAR具有高分辨、大測繪帶寬的特點，這樣就要求處理單元具有高效的處理以及快速的傳輸能力，現在單核的DSP已經很難滿足要求，幾個典型的處理器的運行效率如下：一個C6678有8個DSP，理論每秒浮點數計算能力為160Gflops；一個Intel Xeon E5-2630 v3CPU擁有16個核心，理論上每秒浮點數計算能力為307Gflops，而Tesla M6有1536個核心，每秒浮點數計算理論上可高達3383Gflops。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于GPU的SAR實時成像實現方法和裝置。以解決現有技術存在的問題中的至少一個。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

第一方面，本發明提供了一種基于GPU的SAR實時成像實現方法，包括：

S100、CPU接收機載雷達獲取的回波數據，并對所述回波數據進行預處理；

S102、GPU接收所述經過預處理的回波數據，并對所述經過預處理的回波數據進行成像處理，得到成像結果；

S104、GPU將所述成像結果返送給所述CPU。

在一個具體實施例中，所述步驟S100包括：

S1001，創建包裹，所述包裹包括：接收包裹、處理包裹和發送包裹，其中，所述接收包裹用于接收包頭和所述經過預處理的回波數據，所述處理包裹用于對所述經過預處理的回波數據進行成像處理，得到成像結果，所述發送包裹用于將所述成像結果返送給所述CPU；

S1002，管理器從線程池獲得第一子線程，第二子線程和第三子線程；

所述第一子線程運行發送包裹和接收包裹的start函數；

所述第二子線程運行manageLoop函數，所述manageLoop函數內部循環接收所述接收包裹的消息，接收到消息后調用解析控制字回調函數，從而得到待激活的處理包裹，

所述第三子線程運行所述處理包裹，并通過端口將所述消息發送給所述處理包裹。

在一個具體實施例中，所述S102包括：

S1020，將接收到的所述經過預處理的回波數據進行慣導補償，得到慣導補償后的回波數據并存儲在顯存中；

S1021,將步驟S1020得到的所述慣導補償后的回波數據進行Deramp處理，得到Deramp處理后的回波數據并存儲在顯存中；