论文部分内容阅读
星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)和星载干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR)具有全天时、全天候的对地观测能力，能够快速获取高精度的全球数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)，在军事侦察、测绘、国民经济建设和科学研究等领域有着极其广泛的应用。由于星载SAR/InSAR是一个高度复杂的系统，其对应的数据处理环节也非常复杂，所以如何实现对星载SAR/InSAR数据的高速高精度处理一直都是国内外研究的热点领域。因此，开发一款高效的工程化星载SAR/InSAR数据处理软件具有重要的科研意义和实用意义。本文主要研究了工程化星载SAR/InSAR数据处理软件的架构设计方案和数据处理模块的并行设计方案，并实现了主控软件的部分模块，主要内容有：1、介绍了星载SAR/InSAR数据处理流程和并行编程基础，星载SAR/InSAR数据处理主要包括SAR聚焦成像、预滤波、SAR图像处理、SAR图像配准、相位滤波、相位解缠和DEM生成。常用的并行编程标准包括开放多处理(OpenMulti-Processing, OpenMP)和消息传递接口(Message Passing Interface, MPI)等。2、在深入研究星载SAR/InSAR数据处理技术的基础上，结合软件开发的基本理论和工程化软件的思想，提出了工程化星载SAR/InSAR数据处理软件的架构设计，并基于Microsoft的基础类库(Microsoft Foundation Classes, MFC)详尽细致地阐述了该软件的开发和实现过程。3、研究了星载SAR/InSAR数据处理部分模块并行程序的设计。首先详细的介绍了OpenMP和MPI并行程序设计方法，然后分别采用Fork-Join类型的OpenMP程序设计模型和主从模式的MPI并行设计模式实现了CS成像算法的并行设计，在保持算法精度的前提下，极大地缩短了成像运行时间，实现了高效率运算，最后通过对两者性能的分析比较验证了该设计方案的正确性和有效性。