二阶DPA的并行化方法研究

来源 :中国航天第二研究院 航天科工集团第二研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sb198908240015
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在目标识别领域里,如何快速且准确地检测和跟踪点目标一直是一项重要挑战。由于点目标无形状和纹理特征,很难将它与探测器的噪声区分开来。当目标的信噪比比较低时,对点目标的检测和跟踪就更加困难。为此众多学者对这一问题进行了广泛的研究并提出了多种检测算法,其中动态规划算法(DPA)是一种较为实用的多帧检测算法,一方面相比于单帧检测算法它能够在信噪比更低的情况下检测出目标;另一方面相比于其他多帧检测算法,DPA的计算量要小的多。而二阶DPA是在DPA的基础上发展而来,提高了对低信噪比的检测概率,但也大幅提高了算法的计算量。  本文针对二阶DPA计算量大,无法满足目标检测实时性的问题,对二阶DPA进行并行化设计。本文首先将二阶DPA抽象为了三层的嵌套循环,分析了二阶DPA的特点,说明了用来实现嵌套循环并行的某些方法并不适用于二阶DPA的并行设计,但这些方法的设计思想可以被借鉴。据此本文提出了一种二阶DPA的并行算法,并分析了这种并行算法的优点。然后,根据二阶DPA的并行算法,设计了基于FPGA的点目标检测器,详细介绍了FPGA中的各功能模块的功能、设计方法以及在设计中用到的算法和IP核,并对各功能模块进行仿真。最后,利用设计好的点目标检测器进行仿真验证,分析了输出波形中存在的一些问题,并将仿真数据绘制目标检测图。
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