机载SAR实时数字成像处理器的研制

本文在介绍机载合成孔径雷达实时成像处理器的工作原理和系统组成的基础上，阐述了我国自动研制的第一台机载ＳＡＲ时数字成像处理器的主要性能和初步应用结果，并给出了该成像系统产生的微波数字图像。     

超高速DSP在机载SAR成像处理中的应用

本文首先简单介绍了合成孔径雷达(SAR)成像原理，并对以超高速数字信号处理器(DSP)为核心的机载合成孔径雷达实时成像处理系统的硬件结构作了描述。从理论上分折了该系统的主要性能指标并给出了该系统的实测结果，最后给出了机载合成孔径雷达原始数据的成像结果。     

用ADSP21062高速信号处理系统实现机载SAR实时成像处理器的方位向处理

机载SAR实时成像处理器可以在载机飞行的同时获得高分辨率的SAR图像,对于实时监测、军事侦察等应用具有重要意义。实时成像处理器就是用高速数字信号处理系统来实时地实现SAR的成像算法。该文介绍SAR实时成像处理器方位向处理部分的研制,该部分采用了自行开发的、基于ADSP21062的高速信号处理系统,8片ADSP21062被安排在4个并行处理通道中,具有960MFLOPS的峰值处理速度,优化的软件设计保证了硬件资源的利用效率。仿真测试和外场实验证明了该系统的设计是成功的。该文对方位向处理部分的实现原理、硬件结构、软件设计进行了详细介绍。     

基于粒子滤波的机载目标跟踪系统设计

基于微小型机载成像跟踪系统设计思想及需求,设计并实现了以高性能的DSP芯片TMS320-DM642为核心处理器,结合可编程逻辑器件CPLD和FPGA的实时图像跟踪处理平台。平台采用基于粒子滤波的目标跟踪算法,实现对目标的实时跟踪。采用卡尔曼滤波器,提高了粒子的利用效率,在改进了算法实时性的同时解决了图像跟踪系统的延时性问题,提高了跟踪系统的稳定性。算法仿真结果表明,与传统相关匹配算法相比,基于粒子滤波的跟踪算法具有更好的鲁棒性和实时性,能满足机载成像跟踪系统实时图像跟踪的要求。     

高效机载SAR实时成像处理系统设计

针对实际中机载SAR成像的运动误差问题,提出基于子孔径分割的高效机载SAR运动补偿算法,其中成像采用线频调变标(Chirp Scaling,CS)算法。同时设计基于FPGA+DSP的实时信号处理系统,并通过合理的数据流控制,运算资源分配和任务分配,将实时成像算法高效可靠地映射到实时信号处理器内。仿真和外场成像实验都验证了该SAR实时成像处理算法和系统的有效性及可靠性。     

机载UWB SAR实时图像帧几何形变分析与校正

SAR实时侦察要求处理器实时输出预定成像区域的连续图像,但是机载UWB SAR数据分帧处理和实时运动补偿使得输出的实时图像帧之间产生错位和间断,影响图像帧的实时拼接.本文从机载UWB SAR实时处理结构和运动补偿人手,定量分析了参考航迹选择与图像帧几何形变量的关系,提出了一种实时校正机载UWB SAR图像帧几何形变的方法,然后分析了其校正误差.通过点目标仿真验证了分析结果的正确性,并给出了某机载UWB SAR实测数据几何形变校正前后相邻图像帧的拼接结果.     

基于Vega的雷达图像生成仿真系统设计

进行合成孔径雷达（SAR）成像仿真是研究成像雷达的一个重要手段。利用软件平台VC＋＋,Multigen Creator和Vega设计机载合成孔径雷达（SAR）成像仿真系统是一种新的仿真手段,在此论述了利用Vega的雷达仿真模块——RadarWorks开发机载SAR成像仿真软件的流程以及整体系统的实现等关键技术。仿真结果表明新方法能较好地满足SAR实时成像仿真需求,有助于促进SAR成像实时仿真技术的发展。     

结合子孔径NCS算法和运动补偿的机载UWB SAR实时处理

低频机载UWB SAR实现高分辨成像需要大积累角和长孔径,实时成像面临大数据量和大运算量的挑战;此外,较长的孔径时间内载机运动比较复杂,增加了实时运动补偿的难度。本文讨论了机载UWB SAR实时成像的子孔径NCS算法,分析了其降低数据量和提高成像精度的改进措施;然后讨论了基于运动测量数据的实时运动补偿方案,利用实时PRI调整补偿前向运动误差,并在实时成像流程中嵌入视线运动误差补偿环节。在上述分析的基础上,提出了结合子孔径NCS算法和运动补偿的机载UWB SAR实时处理流程。最后,给出了实际飞行实验中机载UWB SAR的实时处理结果,证明本文所提流程可以满足机载UWB SAR处理实时性以及处理精度的要求。      

利用GPU实现SAR图像的并行处理

利用GPU计算处理能力,实现并行RD成像算法。提出了一种具有高并行度机载SAR实时并行成像算法实现方案。对实测数据进行成像处理结果表明,文中所提方案能够满足实时成像处理要求,同时与传统实时成像处理系统相比较,能够大幅降低硬件、软件开发成本和周期。     

用LH9124开发通用FFT模板及其在SAR实时成像处理中的应用

新一代高分辨率、远作用距离机载合成孔径雷达(SAR)成像侦察系统中,作为实时成像处理器核心运算部件的高速DSP模板的研制是最为关键的一环,其他关键技术的方案和实现在很大程度上由它来决定.在SAR成像中所使用的时域-频域快速相干算法以FFT为时频变换工具,SHARP公司的DSP专用芯片LH9124及其配套芯片LH9320可以完成相应的高速FFT运算.本文介绍了采用LH9124/LH9320实现DSP运算的几种方案及F9124通用FFT模板的研制,主要用于完成SAR实时成像处理器方位多视处理过程的运算,通过合理配置可适用于其它需要高速DSP运算的场合.本文还概述了如何将LH9124/LH9320与TMS320系列DSP器件配合使用完成SAR实时臧像方位处理的方案.     

DEVELOPMENT OF AN AIRBORNE SAR REAL-TIME DIGITAL IMAGING PROCESSOR

An airborne SAR real-time digital imaging processor is presented, and its realtime digital imaging principle and main technical parameters are analyzed briefly. The system configuration and logical structure are described in detail. Finally the main features of this system and examples of imagery obtained with the system are also presented.     

机载SAR实时数字成象处理器的座舱显示系统

本文系统地阐述了机载SAR实时数字成象处理器的座舱显示系统的构成、技术特点及工作模式等;给出了系统中所采用的显示卡的结构特征及在实时系统下显示卡功能函数的调用特点。本文进一步探讨了实时操作系统及pSOS+核的特点,以及在实时系统下实时座舱显示任务与处理器其它子任务之间的通讯调度等问题。     

Infrared Real—time Thermal System Based on DSP

An infrared real-time imaging system using DSP(digital signal processor)as the kernel of digital signal processing board is presented.In this system,the imaging difference and nonuniformity correction method is developed on the chip taking advantage of DSP with high speed.The method combines hardware and software together,so that the difficulty for realizing such a method with other hardware can be overcome.     

ISAR成像实时处理系统设计

根据ISAR成像的特点研究并设计了ISAR实时成像处理系统,主要包括:信号处理模块的硬件采用分布式并行的设计方式;系统的数据通信采用串并转换及链路口和交换机相结合的方法;根据外场实验的参数和目标特征,选择适于ISAR实时成像的算法,并对算法的运算量进行了分析,在此基础上进行了实时处理在信号处理板卡上的任务分配。最后的试验结果和分析验证了该系统的有效性。     

Digital Imaging of Gamma-Ray Sources with Depth Information

A digital method for imaging gamma-ray emitting organs recorded through a Fresnel zone plate (FZP) aperture is described. This technique can be used in an almost real-time recording and imaging system to yield quantitative and qualitative cross-section and depth information of the source. Furthermore, this method avoids some of the problems introduced by the usual method of optical reconstruction. Experimental results of the recording of a multiplane gamma-ray source and the reconstruction of digitally and optically formed images are also presented.     

嵌入式以太网数字语音广播系统的设计与实现

给出嵌入式以太网数字语音广播系统的软硬件解决方案并给出系统原理框图,基于LM3S8962和MS6336的硬件电路设计图,以及实现语音信号采集、存储、传输和播放的方法和步骤,找到一种简单地实现以太网区域广播的方法,并在系统播放终端采用GPIO口软件模拟实现了I^2S功能,实现语音信号的实时广播。实验结果表明该设计结构简单、扩展性强,能够很好地实现以太网数字音广播系统的各项功能指标。     

太赫兹数字全息成像的研究进展

随着太赫兹成像技术的发展,人们对太赫兹成像系统的成像性能如分辨率、成像速率、成像维度等均提出了越来越高的要求。为了消除衍射对太赫兹成像的影响,提高太赫兹成像系统所能达到的性能指标,许多学者已针对太赫兹数字全息技术进行了研究。首先对太赫兹数字全息的基本原理进行了概述,阐述并分析了目前国内外有关太赫兹数字全息成像的研究进展,这些研究显示太赫兹数字全息技术在提高成像分辨率、扩展成像维度等方面具有很大的发展潜力,且具备实时成像的能力,具有十分广阔的应用及发展前景。     

A Petri Net Control Unit for High-Speed Modular Signal Processors

This paper proposes a hierarchical representation of digital signal processing algorithms suitable for real-time implementations. Petri net models are used to demonstrate every possible operating parallelism in their graphical expression, the marked Petri graph. Moreover, a hierarchical algorithm execution control based on delayed Petri graphs is presented. A strictly modular system architecture suitable for VLSI implementation and data-driven processing is reviewed in its main components. The algorithm representation is then applied to the design of the control part of the system modules. Details at the logic level of the controllers for an array of digital signal processors are presented as an application of the proposed methodology.     

基于DSP的自动调焦系统

由于数字图像处理理论的逐渐成熟和完善,现今的自动调焦系统已由原基于光学系统的自动调焦转换为基于各种数字图像处理方法的自动调焦.由此介绍一种基于DSP芯片TMS320C6416为核心处理器进行图像采集、预处理和实施控制的自动调焦系统.TMS320C6416芯片的总体性能可比C62xx提高一个数量级.重点说明了该实时数字图像处理系统的硬件组成、工作原理和软件算法.结果表明该系统具有高度的实时性和稳定性,能够快速准确的完成自动调焦.