高速平台速降段大前斜聚束成像及多核DSP软件工程化实现

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近年来,导弹等精确制导武器成为军事武器的主要发展方向,通过场景的匹配制导导弹可以实现精确打击目标。用于匹配制导的图像有光学图像和SAR场景图像,而SAR成像的全天时、全天候的特点使得制导武器能够适应环境的变化,因此弹载SAR成像得到了广泛应用。导弹由于攻击目标的需要,在飞行的过程中要做一定的机动,其运动轨迹是曲线形式,速度较大,并且还有加速度。一般的应用于机载和星载匀速直线运动的SAR成像算法已经不再对弹载平台的成像有效。本文基于机载聚束成像的PFA算法提出弹载平台下降段的几何模型,推导了适用于弹载平台的改进PFA算法,改进的PFA算法校正了由加速度引入的一次项、二次项以及Dechirp之后的波前弯曲项,可以实现在弹载平台下场景的聚焦成像。一般机载成像算法的算法步骤简单,运算量较小,其工程化实现基本能满足实时性的要求。弹载成像算法相对机载成像,算法步骤复杂,运算量大,工程化实现困难。TI推出的高性能多核TMS320C6678为弹载成像算法的工程化实现提供了可行的方法。本文在提出改进的弹载PFA算法的基础上,充分利用该DSP的多核性能实现了该算法的8核并行化运算,8核的并行运算使用共享变量来同步,0核作为主核,控制协调其它7个核共同完成算法的运算任务。然后针对各个算法模块,提出了具体的实现方式并测试出了相应的运算时间,得到算法模块中耗时较大的运算模块,提出从底层的流水实现和资源的合理并行调度上进行改进,减小运算时间。
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