指控通信一体化网络的雷达并行成像算法研究

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指控通信一体化系统是指在指挥控制体系当中,以计算机技术为核心,通过通信网络对相关终端和设备进行数据采集、数据储存、数据处理并显示和描述的技术系统。传统指控通信系统难以实时处理运算量和数据吞吐量都非常大的各种军事通信数据,尤以雷达信号的处理最为复杂。雷达信号的巨大运算量和数据吞吐量对实时处理系统的输入速度、输出速度和网络通信能力提出了非常高的要求。因此,如何在指控通信一体化系统中采用实时性好、精度高的并行处理技术对雷达信号进行实时处理是值得研究的课题。本论文主要利用并行处理技术对指控通信一体化网络的雷达成像算法展开深入研究。论文内容安排如下:首先概述了课题的研究背景、指控通信一体化的概念以及雷达数据成像处理在指控通信一体化系统中的重要性,并对目前流行的大规模并行处理系统及其并行数据处理技术的研究现状进行了介绍;其次,根据雷达成像的处理流程,重点分析了雷达数据成像处理原理和几种经典成像算法,主要包括雷达数据成像基本原理、成像算法等,并对其性能进行了分析与比较。第3章和第4章是论文研究重点。第3章以数据并行处理技术和雷达成像处理流程为理论依据,提出了基于数据二次划分的并行RD成像算法和基于MPI的流水线并行RD成像算法,重点阐述了这2种算法的并行化模型和数据处理流程,并对它们的异同点进行了仿真分析验证。第4章利用仿真工具对基于数据二次划分的并行RD成像算法和基于MPI的流水线并行RD成像算法进行了仿真分析,并对这2种算法的加速比、运行效率等性能指标进行了比较,结果表明:基于MPI的流水线并行RD成像算法是一种更为优化的雷达并行成像算法。最后,对全文进行了总结。无论是军事雷达还是民用雷达均面临着处理海量数据的问题,下一步研究工作可以考虑如何更有效率的对数据进行划分,以满足高实时性、高精度的雷达并行成像算法要求。
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