本申請屬于機載合成孔徑雷達成像，特別涉及一種ft-m6678半精度存取的機載sar成像方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前多核數(shù)字信號處理器(dsp)已經(jīng)成為雷達信號處理的主流處理器，代表之一是ft-m6678,其內(nèi)部集成8個c66x內(nèi)核，計算性能和存儲性能都較為優(yōu)異。openmp并行編程協(xié)議提供一種多核編程的解決方案，幫助開發(fā)者自動完成主從核通信和并行處理分配工作。為了充分利用ft-m6678多核的處理能力，最大化發(fā)揮多核算力，在ft-m6678實現(xiàn)openmp的應(yīng)用。

2、目前無人機在軍事領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，而無人機雷達已成為現(xiàn)代軍用雷達發(fā)展最快，最活躍的一個分支。其中使用機載雷達進行sar成像是非常重要的偵察手段。隨著軍事偵察的需求變化，在實際應(yīng)用中對sar成像指標(biāo)要求越來越高，成像場景要求越來越大，如此對信號處理軟件的算力和存儲要求越來越高。機載合成孔徑雷達進行遠距離、高分辨率、大場景成像時，一般使用極坐標(biāo)格式pfa算法。對于大場景大采樣率大幅寬sar成像，且存儲要求是核心矛盾的前提下，比如雷達系統(tǒng)要求sar成像幅寬是距離向65532，方位向32760時，則方位插值輸出數(shù)據(jù)為65532*32760的單精度的復(fù)數(shù)，不超過16gb數(shù)據(jù)需要存儲。按照每片ft-m6678使用1.6gb外存，則需要10片ft-m6678才能存儲。如此完成整個sar成像處理，所需要的硬件資源的規(guī)模非常大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本申請?zhí)峁┝艘环Nft-m6678半精度存取的機載sar成像方法及裝置，以解決大場景大采樣率大幅寬sar成像下，信號處理軟件所需存取數(shù)據(jù)量巨大的問題。

2、本申請第一方面提供了一種ft-m6678半精度存取的機載sar成像方法，主要包括：

3、步驟s1、對收到的回波數(shù)據(jù)進行距離fft處理，乘以給定的參考函數(shù)和運動補償因子后，進行距離ifft處理；

4、步驟s2、在回波數(shù)據(jù)中心截取設(shè)定長度的數(shù)據(jù)，進行距離fft處理及距離插值，將處理結(jié)果轉(zhuǎn)化成半精度格式后形成sar半精度數(shù)據(jù)，并存放到外存里；

5、步驟s3、對外存中積累的整個大幀的sar半精度數(shù)據(jù)，分段獲取方位線長度的半精度數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為單精度數(shù)據(jù)后進行方位插值處理，將處理后的單精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為半精度數(shù)據(jù)存入外存；

6、步驟s4、從外存中獲取距離門長度的半精度數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為單精度數(shù)據(jù)后進行距離ifft處理，將處理后的單精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為半精度數(shù)據(jù)存入外存；

7、步驟s5、從外存中獲取方位線長度的半精度數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為單精度數(shù)據(jù)后進行整塊聚焦處理，計算整塊聚焦后的單精度實功率圖像；

8、步驟s6、對單精度實功率圖像進行幾何較正及圖像量化處理，獲得sar灰度圖。

9、優(yōu)選的是，步驟s5進一步包括：

10、步驟s51、從外存中分段獲取方位線長度的半精度數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為單精度數(shù)據(jù)后進行對比度處理；

11、步驟s52、將對比度處理后的單精度數(shù)據(jù)進行聚焦誤差迭代處理，獲得誤差數(shù)據(jù)；

12、步驟s53、重新從外存中分段獲取方位線長度的半精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為單精度數(shù)據(jù)，基于所述誤差數(shù)據(jù)對該單精度數(shù)據(jù)進行誤差補償。

13、優(yōu)選的是，步驟s3及步驟s5中，通過openmp多核并行處理各距離門的方位線長度的數(shù)據(jù)，步驟s4中，通過openmp多核并行處理各方位線號的距離門長度的數(shù)據(jù)。

14、優(yōu)選的是，步驟s3-步驟s5中，單精度數(shù)據(jù)及對單精度數(shù)據(jù)的處理均使用ft-m6678的高帶寬核內(nèi)獨享l2空間以及多核共享空間sl2做中間緩存。

15、本申請第二方面提供了一種ft-m6678半精度存取的機載sar成像裝置，主要包括：

16、距離處理模塊，用于對收到的回波數(shù)據(jù)進行距離fft處理，乘以給定的參考函數(shù)和運動補償因子后，進行距離ifft處理；在回波數(shù)據(jù)中心截取設(shè)定長度的數(shù)據(jù)，進行距離fft處理及距離插值，將處理結(jié)果轉(zhuǎn)化成半精度格式后形成sar半精度數(shù)據(jù)，并存放到外存里；

17、積累后方位處理模塊，用于對外存中積累的整個大幀的sar半精度數(shù)據(jù)，分段獲取方位線長度的半精度數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為單精度數(shù)據(jù)后進行方位插值處理，將處理后的單精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為半精度數(shù)據(jù)存入外存；

18、積累后距離處理模塊，用于從外存中獲取距離門長度的半精度數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為單精度數(shù)據(jù)后進行距離ifft處理，將處理后的單精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為半精度數(shù)據(jù)存入外存；

19、積累后整塊聚焦處理模塊，用于從外存中獲取方位線長度的半精度數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為單精度數(shù)據(jù)后進行整塊聚焦處理，計算整塊聚焦后的單精度實功率圖像；

20、幾何較正及圖像量化處理模塊，用于對單精度實功率圖像進行幾何較正及圖像量化處理，獲得sar灰度圖。

21、優(yōu)選的是，所述積累后整塊聚焦處理模塊包括：

22、對比度處理單元，用于從外存中分段獲取方位線長度的半精度數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為單精度數(shù)據(jù)后進行對比度處理；

23、迭代處理單元，用于將對比度處理后的單精度數(shù)據(jù)進行聚焦誤差迭代處理，獲得誤差數(shù)據(jù)；

24、誤差補償單元，用于重新從外存中分段獲取方位線長度的半精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為單精度數(shù)據(jù)，基于所述誤差數(shù)據(jù)對該單精度數(shù)據(jù)進行誤差補償。

25、優(yōu)選的是，在積累后方位處理模塊及積累后整塊聚焦處理模塊中，通過openmp多核并行處理各距離門的方位線長度的數(shù)據(jù)，在積累后距離處理模塊中，通過openmp多核并行處理各方位線號的距離門長度的數(shù)據(jù)。

26、優(yōu)選的是，單精度數(shù)據(jù)及對單精度數(shù)據(jù)的處理均使用ft-m6678的高帶寬核內(nèi)獨享l2空間以及多核共享空間sl2做中間緩存。

27、本申請第三方面提供了一種ft-m6678數(shù)字信號處理器，包括存儲單元與處理單元，所述處理單元被配置成用于執(zhí)行如上所述的ft-m6678半精度存取的機載sar成像方法。

28、本申請降低了成像存儲要求和硬件規(guī)模，和單精度存取的sar成像對比，sar成像效果一樣，處理時間幾乎一樣。

技術(shù)特征：

1.一種ft-m6678半精度存取的機載sar成像方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的ft-m6678半精度存取的機載sar成像方法，其特征在于，步驟s5進一步包括：

3.如權(quán)利要求1所述的ft-m6678半精度存取的機載sar成像方法，其特征在于，步驟s3及步驟s5中，通過openmp多核并行處理各距離門的方位線長度的數(shù)據(jù)，步驟s4中，通過openmp多核并行處理各方位線號的距離門長度的數(shù)據(jù)。

4.如權(quán)利要求1所述的ft-m6678半精度存取的機載sar成像方法，其特征在于，步驟s3-步驟s5中，單精度數(shù)據(jù)及對單精度數(shù)據(jù)的處理均使用ft-m6678的高帶寬核內(nèi)獨享l2空間以及多核共享空間sl2做中間緩存。

5.一種ft-m6678半精度存取的機載sar成像裝置，其特征在于，包括：

6.如權(quán)利要求5所述的ft-m6678半精度存取的機載sar成像裝置，其特征在于，所述積累后整塊聚焦處理模塊包括：

7.如權(quán)利要求5所述的ft-m6678半精度存取的機載sar成像裝置，其特征在于，在積累后方位處理模塊及積累后整塊聚焦處理模塊中，通過openmp多核并行處理各距離門的方位線長度的數(shù)據(jù)，在積累后距離處理模塊中，通過openmp多核并行處理各方位線號的距離門長度的數(shù)據(jù)。

8.如權(quán)利要求5所述的ft-m6678半精度存取的機載sar成像裝置，其特征在于，單精度數(shù)據(jù)及對單精度數(shù)據(jù)的處理均使用ft-m6678的高帶寬核內(nèi)獨享l2空間以及多核共享空間sl2做中間緩存。

9.一種ft-m6678數(shù)字信號處理器，其特征在于，包括存儲單元與處理單元，所述處理單元被配置成用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-4任一項所述的ft-m6678半精度存取的機載sar成像方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請屬于雷達數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種FT?M6678半精度存取的機載SAR成像方法及裝置，該方法包括：步驟S1、對回波數(shù)據(jù)進行距離FFT處理及距離IFFT處理；步驟S2、進行距離插值，將處理結(jié)果轉(zhuǎn)化成半精度格式后存放到外存；步驟S3、從外存獲取半精度數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)為單精度數(shù)據(jù)后進行方位插值處理，再轉(zhuǎn)為半精度數(shù)據(jù)存入外存；步驟S4、從外存中獲取半精度數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)為單精度數(shù)據(jù)后進行距離IFFT處理，再轉(zhuǎn)為半精度數(shù)據(jù)存入外存；步驟S5、從外存中獲取半精度數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)為單精度數(shù)據(jù)后進行整塊聚焦處理，計算單精度實功率圖像；步驟S6、進行幾何較正及圖像量化處理，獲得灰度圖。本申請降低了成像存儲要求和硬件規(guī)模。

技術(shù)研發(fā)人員：朱明,黃帆,郝瑞林
受保護的技術(shù)使用者：中國航空工業(yè)集團公司雷華電子技術(shù)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30