引用本文:袁溆东,雒梅逸香,王智超,谭佳伟,王峰.无人机载MiniSAR实时成像处理GPU异步优化[J].上海航天,2023,40(4):15-24.
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无人机载MiniSAR实时成像处理GPU异步优化
袁溆东1,雒梅逸香1,王智超2,谭佳伟3,王峰1
1.复旦大学 信息科学与工程学院,上海 200433;2.32033部队,海南 海口 570100;3.31453部队,辽宁 沈阳 110000
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。
(1.School of Information Science and Technology, Fudan University, Shanghai 200433, China;2.32033 Troops of PLA, Haikou 570100, Hainan, China;3.31453 Troops of PLA, Shenyang 110000, Liaoning, China)

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