远距离宽幅舰船目标成像参数设计和算法工程化实现
发布时间：2022-04-25 20:33
宽带微波成像导引头经过成像、匹配与识别等处理,为精确制导系统提供目标定位、弹体修偏与目标选择等必要的数据支持,并且该技术已经大规模应用于战略目标侦察与打击中。而在海面舰船目标的打击过程中,不但会因为舰船在海面航行与先验位置存在偏差,而且无法通过地形匹配修正弹体的位置误差。所以需要研究远距离宽幅合成孔径雷达系统,在远距离完成目标舰船的成像、识别与定位,为弹体机动与末段攻击提供必要的先验信息。本文主要研究了远距离宽幅舰船目标成像、定位与识别及工程化实现,并分别从参数算法设计与系统工程化实现两个方面分别对该技术进行研究,并对研究结果进行分析验证。在参数算法设计方面,针对高速平台与宽幅成像二者对于脉冲重复频率上下限之间的矛盾,本文提出了一种通过引入单元平均检测与和差波束测角降低脉冲重复频率下限并进行舰船目标成像的方法。再根据低分辨成像搜索、高分辨成像侦查的目的,选择不同的成像算法对舰船目标进行二维成像,并设计识别与定位算法实现对舰船目标的相对位置与尺寸进行估计。在工程化实现方面,首先根据算法的运算量与实时性要求,选择TMS320C6678高性能数字信号处理芯片作为工程化实现的基础;其次根据信号...
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文安排
第二章 弹载合成孔径雷达工作流程与参数设计
2.1 引言
2.2 弹载合成孔径雷达工作流程
2.3 远距离弹载平台舰船目标宽幅SAR参数设计
2.3.1 距离向和方位向分辨率
2.3.2 脉冲重复频率
2.3.3 雷达作用距离
2.3.4 问题分析与解决方法
2.4 本章小结
第三章 舰船目标成像、识别与定位算法与算法流程
3.1 引言
3.2 合成孔径雷达成像算法
3.2.2 方位去斜（Dechirp）
3.2.3 非线性变标（NCS）
3.2.4 成像算法仿真
3.3 距离向补偿与方位向补偿
3.3.1 基于惯导信息的距离向补偿
3.3.2 基于参数估计的方位向补偿
3.4 单元平均恒虚警检波器
3.5 单脉冲和差比幅测角原理
3.6 基于SAR图像像素的坐标投影定位
3.7 基于SAR图像的舰船目标尺寸识别
3.7.1 目标边缘提取
3.7.2 拟合计算舰船目标尺寸
3.8 远距离弹载平台舰船目标宽幅SAR算法流程
3.8.1 低分辨成像模式
3.8.2 高分辨成像模式
3.9 本章小结
第四章 信号处理机与DSP算法工程化实现
4.1 引言
4.2 信号处理机硬件资源与系统设计
4.2.1 信号处理芯片
4.2.2 信号处理机
4.2.3 整机工作流程
4.3 高速接口设计
4.3.1 SRIO高速接口
4.3.2 Hyper Link高速接口
4.4 DSP工程化关键技术分析
4.4.1 多核处理器同步方法
4.4.2 Cache高速缓存与数据一致性
4.4.3 数据转置
4.4.4 内联函数与循环展开加速
4.4.5 多核程序加载
4.5 DSP成像处理流程
4.6 本章总结
第五章 系统测试与结果验证
5.1 引言
5.2 发射脉冲相参性
5.3 相控阵配相中心
5.4 单机性能测试仿真实验
5.4.1 低分辨成像仿真
5.4.2 高分辨成像仿真
5.5 实波束扫描成像实验
5.6 跑车成像实验
5.7 机载挂飞成像实验
5.8 本章总结
第六章 总结与展望
6.1 本文工作总结
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]高分辨率合成孔径雷达图像舰船目标几何特征提取方法[J]. 熊伟,徐永力,崔亚奇,李岳峰. 光子学报. 2018(01)
[2]基于方位dechirp处理的SAR实时成像研究[J]. 王涛,王晓峰. 信息化研究. 2017(06)
[3]多核DSP芯片C6678引导过程的研究与实现[J]. 吴沁文. 现代雷达. 2016(11)
[4]SAR成像系统快速矩阵转置算法的设计[J]. 张兰,秦斯奇,唐瑞. 科学技术与工程. 2016(21)
[5]弹载下降段大前斜聚束SAR成像时序设计[J]. 邓欢,李亚超,全英汇,邢孟道. 系统工程与电子技术. 2016(05)
[6]弹载合成孔径雷达大斜视子孔径频域相位滤波成像算法[J]. 李震宇,梁毅,邢孟道,保铮. 电子与信息学报. 2015(04)
[7]DMA传输与Cache一致性分析[J]. 曹彦荣,张锐. 硅谷. 2014(08)
[8]几种图像阈值分割算法的实现与比较[J]. 陈宁宁. 电脑知识与技术. 2011(13)
[9]遥感图像中舰船检测方法综述[J]. 唐沐恩,林挺强,文贡坚. 计算机应用研究. 2011(01)
[10]合成孔径雷达在军事上的应用分析[J]. 田锦昌. 飞航导弹. 2010(02)
博士论文
[1]高分辨/宽测绘带SAR成像及运动补偿算法研究[D]. 杨磊.西安电子科技大学 2012
[2]弹载合成孔径雷达成像关键技术研究[D]. 彭岁阳.国防科学技术大学 2011
硕士论文
[1]基于弹载SAR成像底层数据库多核并行优化的研究[D]. 冉聃.西安电子科技大学 2017
[2]基于高性能FPGA与多核DSP架构的并行设计[D]. 胡桂彬.西安电子科技大学 2015
[3]基于TMS320C6678的多核DSP并行处理应用技术研究[D]. 杨方.北京理工大学 2014
[4]多核DSP操作系统关键技术研究与实现[D]. 吴灏.国防科学技术大学 2012
本文编号：3648293
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文安排
第二章 弹载合成孔径雷达工作流程与参数设计
2.1 引言
2.2 弹载合成孔径雷达工作流程
2.3 远距离弹载平台舰船目标宽幅SAR参数设计
2.3.1 距离向和方位向分辨率
2.3.2 脉冲重复频率
2.3.3 雷达作用距离
2.3.4 问题分析与解决方法
2.4 本章小结
第三章 舰船目标成像、识别与定位算法与算法流程
3.1 引言
3.2 合成孔径雷达成像算法
3.2.2 方位去斜（Dechirp）
3.2.3 非线性变标（NCS）
3.2.4 成像算法仿真
3.3 距离向补偿与方位向补偿
3.3.1 基于惯导信息的距离向补偿
3.3.2 基于参数估计的方位向补偿
3.4 单元平均恒虚警检波器
3.5 单脉冲和差比幅测角原理
3.6 基于SAR图像像素的坐标投影定位
3.7 基于SAR图像的舰船目标尺寸识别
3.7.1 目标边缘提取
3.7.2 拟合计算舰船目标尺寸
3.8 远距离弹载平台舰船目标宽幅SAR算法流程
3.8.1 低分辨成像模式
3.8.2 高分辨成像模式
3.9 本章小结
第四章 信号处理机与DSP算法工程化实现
4.1 引言
4.2 信号处理机硬件资源与系统设计
4.2.1 信号处理芯片
4.2.2 信号处理机
4.2.3 整机工作流程
4.3 高速接口设计
4.3.1 SRIO高速接口
4.3.2 Hyper Link高速接口
4.4 DSP工程化关键技术分析
4.4.1 多核处理器同步方法
4.4.2 Cache高速缓存与数据一致性
4.4.3 数据转置
4.4.4 内联函数与循环展开加速
4.4.5 多核程序加载
4.5 DSP成像处理流程
4.6 本章总结
第五章 系统测试与结果验证
5.1 引言
5.2 发射脉冲相参性
5.3 相控阵配相中心
5.4 单机性能测试仿真实验
5.4.1 低分辨成像仿真
5.4.2 高分辨成像仿真
5.5 实波束扫描成像实验
5.6 跑车成像实验
5.7 机载挂飞成像实验
5.8 本章总结
第六章 总结与展望
6.1 本文工作总结
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]高分辨率合成孔径雷达图像舰船目标几何特征提取方法[J]. 熊伟,徐永力,崔亚奇,李岳峰. 光子学报. 2018(01)
[2]基于方位dechirp处理的SAR实时成像研究[J]. 王涛,王晓峰. 信息化研究. 2017(06)
[3]多核DSP芯片C6678引导过程的研究与实现[J]. 吴沁文. 现代雷达. 2016(11)
[4]SAR成像系统快速矩阵转置算法的设计[J]. 张兰,秦斯奇,唐瑞. 科学技术与工程. 2016(21)
[5]弹载下降段大前斜聚束SAR成像时序设计[J]. 邓欢,李亚超,全英汇,邢孟道. 系统工程与电子技术. 2016(05)
[6]弹载合成孔径雷达大斜视子孔径频域相位滤波成像算法[J]. 李震宇,梁毅,邢孟道,保铮. 电子与信息学报. 2015(04)
[7]DMA传输与Cache一致性分析[J]. 曹彦荣,张锐. 硅谷. 2014(08)
[8]几种图像阈值分割算法的实现与比较[J]. 陈宁宁. 电脑知识与技术. 2011(13)
[9]遥感图像中舰船检测方法综述[J]. 唐沐恩,林挺强,文贡坚. 计算机应用研究. 2011(01)
[10]合成孔径雷达在军事上的应用分析[J]. 田锦昌. 飞航导弹. 2010(02)
博士论文
[1]高分辨/宽测绘带SAR成像及运动补偿算法研究[D]. 杨磊.西安电子科技大学 2012
[2]弹载合成孔径雷达成像关键技术研究[D]. 彭岁阳.国防科学技术大学 2011
硕士论文
[1]基于弹载SAR成像底层数据库多核并行优化的研究[D]. 冉聃.西安电子科技大学 2017
[2]基于高性能FPGA与多核DSP架构的并行设计[D]. 胡桂彬.西安电子科技大学 2015
[3]基于TMS320C6678的多核DSP并行处理应用技术研究[D]. 杨方.北京理工大学 2014
[4]多核DSP操作系统关键技术研究与实现[D]. 吴灏.国防科学技术大学 2012
本文编号：3648293
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