[发明专利]基于GPU的低速目标监视雷达信号处理方法

说明书

本发明公开了一种基于GPU的低速目标监视雷达信号处理方法，接收I/Q信号数据，对I信号数据和Q信号数据分别进行预处理，将处理后的数据存入GPU内存；读取存储于GPU内存中的预处理数据，进行脉冲压缩，并将脉冲压缩后的数据存入MTD的GPU数据缓冲区；读取存储于MTD的GPU数据缓冲区中的数据，将读取出的数据加权后进行FFT处理，并对FFT处理后的数据进行对数处理；将对数处理后的数据进行恒虚警检测运算，并将运算结果存入GPU数据缓冲区；拷贝GPU数据缓冲区中的数据到CPU内存中，并解算出相应的航迹数据信息。本发明采用基于CPU+GPU架构开发，通过C++和CUDA编程实现对雷达信号的实时处理，大大提高雷达信号的处理能力。

技术领域

本发明涉及雷达信号处理领域，特别是一种基于GPU的低速目标监视雷达信号处理方法。

背景技术

低速目标监视雷达是一种用于监视低速度的空中目标或地面目标的一种雷达，对实时处理提出很高的要求，由于采样率较高，积累时间较长的情况下对数据处理的运算量比较大。

目前，雷达信号处理系统的电路设计大都采用数字信号处理芯片(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)或复杂的可编程逻辑器件(CPLD)，虽然这些器件的集成度高，能满足雷达系统发射与接收协同，兼顾系统快速响应和实时处理能力，但是这些硬件是需要定制开发专用的处理板，并在对硬件的逻辑编程实现是比较复杂的，具有较强的定制性，这导致雷达系统的开发难度高、灵活性差、成本高。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于GPU的低速目标监视雷达信号处理方法，通过对GPU编程实现对监视雷达信号实时处理，大大提高雷达信号的处理能力。

本发明采用的技术方案是：

一种基于GPU的低速目标监视雷达信号处理方法，包括如下步骤：

a、接收I/Q信号数据，对I信号数据和Q信号数据分别进行预处理，将处理后的数据存入GPU内存；

b、读取存储于GPU内存中的预处理数据，进行脉冲压缩，并将脉冲压缩后的数据存入MTD的GPU数据缓冲区；

c、读取存储于MTD的GPU数据缓冲区中的数据，将读取出的数据加权后进行FFT处理，并对FFT处理后的数据进行对数处理；

d、将对数处理后的数据进行恒虚警检测运算，并将运算结果存入GPU数据缓冲区；

e、拷贝GPU数据缓冲区中的数据到CPU内存中，并解算出相应的航迹数据信息。

优选地，所述步骤b包括如下步骤：

b1、读取存储于GPU内存中的预处理数据，对各个脉冲重复周期各个通道下长脉冲和短脉冲的数据进行拆分聚集存储；并将拆分聚集存储后的长脉冲和短脉冲进行FFT处理；

b2、分别读取长脉冲压缩系数和短脉冲压缩系数，并与FFT处理后的长脉冲和短脉冲作系数相乘；

b3、对脉压系数相乘后的长脉冲和短脉冲进行IFFT变换，将抽取脉压后的长脉冲和短脉冲数据存入MTD的GPU数据缓冲区。

优选地，所述步骤b1中，调用CUDA针对GPU封装的傅里叶变换函数库cufft，对长脉冲和短脉冲进行FFT处理；

所述步骤b2中，调用CUDA针对GPU封装的傅里叶变换函数库cufft，对脉压系数相乘后的长脉冲和短脉冲进行IFFT处理。

优选地，所述步骤c包括如下步骤：

根据权系数库法对读取出的数据进行加权处理，并调用CUDA针对GPU封装的傅里叶变换函数库cufft对加权后的数据进行FFT处理。

优选地，所述步骤d包括如下步骤：