基于多核dsp的insar实时信号处理研究

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1、基于多核DSP的InSAR实时信号处理研究作者姓名沙瑜导师姓名、职称索志勇副教授一级学科信息与通信工程二级学科信号与信息处理申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码107011202121143学号分类号TN82TN95密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于多核DSP的InSAR实时信号处理研究作者姓名：沙瑜一级学科：信息与通信工程二级学科：信号与信息处理学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：索志勇副教授2014提交日期：年12月AStudyofInSARReal-TimeSignalProcessingBasedonMulticore

2、DSPAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinInformationandCommunicationEngineeringByShayuSupervisor:AssociateProf.SuoZhiyongDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致

3、谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保

4、存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要干涉合成孔径雷达（InSAR）是基于合成孔径雷达（SAR）发展起来的一种新体制雷达，具有全天时全天候的工作特性，能够获得高精度的数字高程图，是进行地形测绘、地表形变监测等方面的重要手段。InSAR通过不同的视角观测同一场景，聚焦得到两幅相干的SAR图像后，再经InSAR处理得到散射点的相位（高程）信息，是现代雷达技术的研究热点。InSAR得到数字高程图的过程复杂，处理步骤多，运算量远大于SA

5、R成像，且很多处理步骤不能利用FFT等快速算法，只能逐点处理，如果要对InSAR获取DEM的过程进行实时处理，则对算法的优化、处理芯片的选择、硬件平台的搭建和算法的具体实现都有很高的要求。本文针对基于多核DSPTMS320C6678的InSAR实时处理系统的实现进行了深入研究，主要研究内容及所取得的研究成果为：1.对InSAR实时处理算法进行了研究。针对InSAR系统信号处理的实时性要求，对InSAR处理的关键步骤进行了分析，在此基础上，给出了适合并行处理的实时算法，并针对特定的单航过短基线InSAR系统，分析了图像配准、图像预滤波和平地相位去除对系统相干性

6、的影响，结合相干性对相位噪声的影响，给出了短基线单航过InSAR实时信号处理系统的算法流程。在流程优化的基础上，结合多核信号处理芯片C6678分析了InSAR实时信号处理系统的运算量要求，给出了具体的实时处理算法设计方案。2.对基于多核信号处理芯片C6678的InSAR实时信号处理硬件实现方案进行了深入研究。InSAR信号处理中复乘加运算多，且不能使用FFT等快速处理算法，只能逐点进行处理，但是其处理流程容易实现并行化设计，在此基础上，根据InSAR实时信号处理系统的要求，提出利用TIDSPTMS320C6678的多核架构来实现InSAR处理步骤的实时化和并

7、行化设计。基于C6678存储器间数据传输速率的约束关系，设计了最优的DMA数据搬移方式，最大限度的利用总线带宽、减少数据搬移时间。对于InSAR实时信号处理系统在硬件上的实现，提出了两种不同的实施方案，并结合C6678的内部架构与cache机制分析对比了两种方案的优劣。最后根据InSAR实时信号处理系统的实时性要求，确定了最优的InSAR实时信号处理系统的具体实现方案。3.对基于C6678的InSAR实时信号处理硬件实现进行了优化研究。基于确定的硬件实现方案，结合C6678的内部存储空间大小和数据搬移的效率，提出了一I西安电子科技大学硕士学位论文次搬入多行数

8、据来提高带宽利用率，从而减少数据搬移时间、提高系统实