基于后向投影的SAR成像算法與GPU加速研究.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一種全天時(shí)、全天候的微波成像系統(tǒng)，高分辨率的特點(diǎn)使它在軍用和民用領(lǐng)域有著不可替代的作用。隨著合成孔徑雷達(dá)成像技術(shù)的發(fā)展，各種高分辨率成像算法應(yīng)運(yùn)而生。然而高分辨率帶來的巨大計(jì)算量成為某些成像算法實(shí)際應(yīng)用的瓶頸，其中最為典型的就是后向投影（Back Projection，BP）算法。BP成像算法是一種時(shí)域成像算法，與傳統(tǒng)SAR成像算法相比，該成像算法原理簡(jiǎn)單，并且在

2、原理上不存在任何理論近似，能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率SAR成像。因此，更具有實(shí)際的研究?jī)r(jià)值?；谝陨媳尘?，本文的主要工作如下：
　?。?）分析了BP成像算法以及快速BP（Fast Back Projection，F(xiàn)BP）成像算法的成像模型、實(shí)現(xiàn)原理和計(jì)算量。針對(duì)BP成像算法計(jì)算量巨大的特點(diǎn)，本文在BP算法的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了一種FBP成像算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該FBP成像算法與BP成像算法成像質(zhì)量相當(dāng)，并且FBP算法在一定程度上從算法層面降低了計(jì)算量

3、。
　?。?）研究了BP成像算法在非理想航跡下的運(yùn)動(dòng)誤差以及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)。分析了BP成像算法誤差的來源，建立運(yùn)動(dòng)誤差模型，分別提出了基于對(duì)比度最優(yōu)準(zhǔn)則的自聚焦方法以及基于劃分子孔徑和對(duì)比度準(zhǔn)則的BP成像自聚焦方法，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)成像結(jié)果驗(yàn)證了這兩種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法可分別有效應(yīng)用于短孔徑和長(zhǎng)孔徑成像處理。
　?。?）介紹了基于計(jì)算統(tǒng)一設(shè)備架構(gòu)（Compute Unified Device Architecture，簡(jiǎn)稱CUDA）環(huán)境下的