无人机载MiniSAR实时成像处理GPU异步优化

作     者：袁溆东 雒梅逸香 王智超 谭佳伟 王峰 YUAN Xudong;LUOMEI Yixiang;WANG Zhichao;TAN Jiawei;WANG Feng

作者机构：复旦大学信息科学与工程学院上海200433 32033部队海南海口570100 31453部队辽宁沈阳110000 

基　　金：国家自然科学基金(61991421、61901122) 上海市自然科学基金(20ZR1406300) 上海航天科技创新基金(SAST2019-073) 

出 版 物：《上海航天（中英文）》 (Aerospace Shanghai（Chinese&English）)

年 卷 期：2023年第40卷第4期

页      码：15-24页

摘      要：合成孔径雷达(SAR)以其全天候、全天时的工作特性及其分辨率不随平台高度变化的成像特性,已成为航天遥感、目标检测领域重要的传感器之一。SAR算法复杂度往往与成像分辨率呈正相关,其中计算量问题成为雷达成像实时性的一大挑战。无人机载MiniSAR具有小型化、低功耗、灵活性强和隐蔽性强等优点,其小型化使设备计算能力受限,加剧了复杂度与分辨率之间的矛盾。图形处理单元(GPU)和多线程技术发展迅速,为无人机载MiniSAR实时成像提供了平台。本文根据实时处理机数据流和GPU异构系统的特点,提出了一种GPU异步优化方案,该方案可明显提高中央处理单元(CPU)与GPU之间的并行工作效率,节约大部分的数据存取开销。实验结果证明:GPU的成像效率是单CPU系统的12倍左右,在此基础上,使用GPU异步优化方案后效率可继续提升15%左右。本文提出的设计思路可显著缓解无人机载MiniSAR的实时成像计算压力。

主 题 词：合成孔径雷达(SAR) 无人机(UAV) 实时处理机 图形处理单元(GPU) 异步优化 

学科分类：080904[080904] 0810[工学-土木类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080402[080402] 0804[工学-材料学] 081001[081001] 

核心收录：

D　O　I：10.19328/j.cnki.2096-8655.2023.04.002

馆 藏 号：203123378...