综合孔径微波辐射探测系统高性能仿真研究

论文摘要

综合孔径微波辐射探测仿真系统是一套模拟微波辐射探测工作原理的软件系统,该系统可以弥补综合孔径微波辐射探测硬件系统制造耗资巨大、修复困难的缺点,可以为微波辐射探测研究提供丰富的实验数据。本文从综合孔径微波辐射探测系统的工作原理出发,介绍了综合孔径微波辐射探测的工作过程及各部分模块的信号处理过程。在此理论基础之上,论文介绍了一个综合孔径微波辐射探测仿真平台,该平台既可以为硬件系统提供信号处理软件,同时也可以实现涵盖被探测目标、环境、接收设备和信号处理过程的仿真。为了提高仿真平台的性能,论文从仿真系统各模块的信号处理过程出发,分析了各个模块的计算复杂度,找出了仿真系统的计算瓶颈,并利用OpenMP的并行处理方法对仿真平台进行并行化性能优化。实验结果显示,在现有仿真硬件环境下,并行效率达到70%以上,使仿真系统具有较高的性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文主要工作及内容
• 2 综合孔径微波辐射探测系统原理
• 2.1 目标的热辐射特性
• 2.2 天线阵列的接收过程
• 2.3 通道阵列的处理过程
• 2.4 信号处理过程
• 2.5 本章小结
• 3 并行处理技术
• 3.1 并行技术应用背景
• 3.2 并行计算的方法
• 3.3 并行计算的性能参数
• 3.4 本章小结
• 4 综合孔径微波辐射探测仿真系统设计
• 4.1 软件设计的总体方案
• 4.2 软件构架设计
• 4.3 通信设计
• 4.4 本章小结
• 5 仿真系统并行化研究
• 5.1 模块计算复杂度分析
• 5.2 并行化处理
• 5.3 性能优化结果分析
• 5.4 本章小结
• 6 总结及展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读学位期间发表的论文
• 附录2 OpenMP 函数