基于NVIDIA GPU 的机载SAR 实时成像处理算法CUDA 设计与实现

孟大地 胡玉新 石涛 孙蕊 李晓波

孟大地, 胡玉新, 石涛, 孙蕊, 李晓波. 基于NVIDIA GPU 的机载SAR 实时成像处理算法CUDA 设计与实现[J]. 雷达学报, 2013, 2(4): 481-491. doi: 10.3724/SP.J.1300.2013.13056
引用本文: 孟大地, 胡玉新, 石涛, 孙蕊, 李晓波. 基于NVIDIA GPU 的机载SAR 实时成像处理算法CUDA 设计与实现[J]. 雷达学报, 2013, 2(4): 481-491. doi: 10.3724/SP.J.1300.2013.13056
Meng Da-di, Hu Yu-xin, Shi Tao, Sun Rui, Li Xiao-bo. Airborne SAR Real-time Imaging Algorithm Design and Implementation with CUDA on NVIDIA GPU[J]. Journal of Radars, 2013, 2(4): 481-491. doi: 10.3724/SP.J.1300.2013.13056
Citation: Meng Da-di, Hu Yu-xin, Shi Tao, Sun Rui, Li Xiao-bo. Airborne SAR Real-time Imaging Algorithm Design and Implementation with CUDA on NVIDIA GPU[J]. Journal of Radars, 2013, 2(4): 481-491. doi: 10.3724/SP.J.1300.2013.13056

基于NVIDIA GPU 的机载SAR 实时成像处理算法CUDA 设计与实现

doi: 10.3724/SP.J.1300.2013.13056
基金项目: 

国家大科学工程航空遥感系统地面数据综合处理与管理分系统项目资助课题

详细信息
    作者简介:

    孟大地(1979-),男,陕西渭南人,2006年于中国科学院研究生院获工学博士学位,2001年于西安交通大学获工学学士学位,2006年起至今任职于中国科学院电子学研究所,副研究员,研究方向为机载合成孔径雷达信号处理。E-mail:mengdadi@hotmail.com 胡玉新(1981-),男,内蒙古赤峰人,2007年于中国科学院研究生院获工学博士学位,2002年于内蒙古大学获工学学士学位,2007年起至今任职于中国科学院电子学研究所,研究员,研究方向为合成孔径雷达信号处理系统设计。E-mail:yxhu@mail.ie.ac.cn 石涛(1982-),男,天津人,2007年于哈尔滨工业大学获工学硕士学位,2007年起至今任职于中国科学院电子学研究所,助理研究员,研究方向为机载合成孔径雷达实时成像处理系统设计。 孙蕊(1984-),女,哈尔滨人,2009年毕业于吉林大学获工学硕士学位,2009年起至2011年任职于中国电子科技集团公司第十一研究所,2011年起至今任职于中国科学院电子学研究所,助理研究员,研究方向为机载合成孔径雷达实时成像处理系统设计。 李晓波(1988-),男,山东青岛人,2011年毕业于中国石油大学获工学学士学位,2011年起至今就读于中国科学院大学信号与信息处理专业,博士研究生,研究方向为外辐射源信号处理及机载合成孔径雷达实时成像处理系统设计。

Airborne SAR Real-time Imaging Algorithm Design and Implementation with CUDA on NVIDIA GPU

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-12
  • 修回日期:  2013-11-07
  • 刊出日期:  2013-08-28

基于NVIDIA GPU 的机载SAR 实时成像处理算法CUDA 设计与实现

doi: 10.3724/SP.J.1300.2013.13056
    基金项目:

    国家大科学工程航空遥感系统地面数据综合处理与管理分系统项目资助课题

    作者简介:

    孟大地(1979-),男,陕西渭南人,2006年于中国科学院研究生院获工学博士学位,2001年于西安交通大学获工学学士学位,2006年起至今任职于中国科学院电子学研究所,副研究员,研究方向为机载合成孔径雷达信号处理。E-mail:mengdadi@hotmail.com 胡玉新(1981-),男,内蒙古赤峰人,2007年于中国科学院研究生院获工学博士学位,2002年于内蒙古大学获工学学士学位,2007年起至今任职于中国科学院电子学研究所,研究员,研究方向为合成孔径雷达信号处理系统设计。E-mail:yxhu@mail.ie.ac.cn 石涛(1982-),男,天津人,2007年于哈尔滨工业大学获工学硕士学位,2007年起至今任职于中国科学院电子学研究所,助理研究员,研究方向为机载合成孔径雷达实时成像处理系统设计。 孙蕊(1984-),女,哈尔滨人,2009年毕业于吉林大学获工学硕士学位,2009年起至2011年任职于中国电子科技集团公司第十一研究所,2011年起至今任职于中国科学院电子学研究所,助理研究员,研究方向为机载合成孔径雷达实时成像处理系统设计。 李晓波(1988-),男,山东青岛人,2011年毕业于中国石油大学获工学学士学位,2011年起至今就读于中国科学院大学信号与信息处理专业,博士研究生,研究方向为外辐射源信号处理及机载合成孔径雷达实时成像处理系统设计。

摘要: 合成孔径雷达(SAR)成像处理的运算量较大,在基于中央处理器(Central Processing Unit, CPU)的工作站或服务器上一般需要耗费较长的时间,无法满足实时性要求。借助于通用并行计算架构(CUDA)编程架构,该文提出一种基于图形处理器(GPU)的SAR 成像处理算法实现方案。该方案解决了GPU 显存不足以容纳一景SAR 数据时数据处理环节与内存/显存间数据传输环节的并行化问题,并能够支持多GPU 设备的并行处理,充分利用了GPU设备的计算资源。在NVIDIA K20C 和INTEL E5645 上的测试表明,与传统基于GPU 的SAR 成像处理算法相比,该方案能够达到数十倍的速度提升,显著降低了处理设备的功耗,提高了处理设备的便携性,能够达到每秒约36兆采样点的实时处理速度。

English Abstract

孟大地, 胡玉新, 石涛, 孙蕊, 李晓波. 基于NVIDIA GPU 的机载SAR 实时成像处理算法CUDA 设计与实现[J]. 雷达学报, 2013, 2(4): 481-491. doi: 10.3724/SP.J.1300.2013.13056
引用本文: 孟大地, 胡玉新, 石涛, 孙蕊, 李晓波. 基于NVIDIA GPU 的机载SAR 实时成像处理算法CUDA 设计与实现[J]. 雷达学报, 2013, 2(4): 481-491. doi: 10.3724/SP.J.1300.2013.13056
Meng Da-di, Hu Yu-xin, Shi Tao, Sun Rui, Li Xiao-bo. Airborne SAR Real-time Imaging Algorithm Design and Implementation with CUDA on NVIDIA GPU[J]. Journal of Radars, 2013, 2(4): 481-491. doi: 10.3724/SP.J.1300.2013.13056
Citation: Meng Da-di, Hu Yu-xin, Shi Tao, Sun Rui, Li Xiao-bo. Airborne SAR Real-time Imaging Algorithm Design and Implementation with CUDA on NVIDIA GPU[J]. Journal of Radars, 2013, 2(4): 481-491. doi: 10.3724/SP.J.1300.2013.13056

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