基于TMS320C6678的短基线InSAR实时信号处理

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InSAR由于其全天候、全天时观测的优势,在军事、国民经济建设等方面发挥着重要作用。随着现代科学技术的发展和军事斗争的迫切需求,InSAR不仅需要获得高分辨率、高精度的数字高程图,还要满足实时处理的要求。这使得InSAR实时系统对软件算法和硬件平台都有较高的要求。TI公司的TMS320C6678多核DSP具有体积小、集成度高、矢量定点浮点运算能力强、功耗低和数据传输带宽大等优势。这使得其成为InSAR高速实时信号处理平台更好的选择。本文针对短基线单航过InSAR系统的工作特点,通过性能分析对传统InSAR的处理流程进行了优化,将图像配准、图像预滤波、平地相位估计与去除等对处理性能影响较小的步骤在实时处理时省略掉。分析了短基线单航过InSAR处理时坡度对相位滤波的影响,并结合DEM的格网间距大于SAR成像分辨单元的特点,提出了先方位多视再结合数据重叠复用的干涉相位滤波方法以提高实时处理效率。分析对比了分支截断法与质量图引导法相位解缠绕的性能,得出了质量引导相位解缠绕算法更适合短基线InSAR实时处理的结论,并结合硬件平台的结构特点设计了多种子点并行的解缠算法。最后,结合多核DSPTMS320C6678,对InSAR处理流程进行了合理的任务分配,详细介绍了InSAR处理流程中干涉相位滤波、相位解缠绕和DEM/DOM生成与格网内插在芯片上的设计与实现。
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