基于GPU数据库可视化界面的ISAR仿真软件设计

摘要

空间目标ISAR信号仿真是指用仿真平台模拟生成与实际雷达工作情况一致的回波信号，然后通过后续处理得到目标电磁散射特性、一维特征信息和二维图像等。传统的ISAR模拟回波信号主要通过微波暗室和外场测量得到，不但代价高昂、开发周期长，而且不易得到所需条件下的回波数据。本文将GPU通用计算模型CUDA应用于空间目标 ISAR仿真技术，并结合数据库技术 SQL Server2008和界面开发软件Delphi，设计了一种性能高、开发简单、交互界面友好的空间目标ISAR电磁仿真软件平台。
　　1、本文设计的空间目标ISAR仿真软件提供了多种仿真模式，包括宽带仿真模式、窄带仿真模式、RCS测试校验模式和结果回演模式。
　　2、本文将CUDA通用计算模型应用到ISAR仿真软件设计当中，基于CUDA的高度并行性和强大的浮点计算能力，对回波仿真算法和高分辨ISAR成像进行优化加速，大大提高了ISAR仿真的实时性。另外，CUDA硬件架构简单，并且以类C语言作为开发语言，大大减少了软件开发周期。
　　3、本文将通过3DMax精确建模之后的3D模型应用到ISAR电磁特性仿真中，结合空间目标在不同轨道位置的瞬时姿态，模拟生成与实际雷达回波相符的ISAR回波信号。
　　4、本文将数据库技术应用于ISAR仿真软件，能够实现对目标3D模型、雷达参数、轨道参数和各种处理结果的存储，为界面显示和结果回演提供基础。另外，本系统软件结合了多种开发语言和开发工具，采用数据库技术实现了程序之间的数据传输，大大减少了程序联调带来的困难。
　　5、本文采用Delphi软件来设计终端控制显示界面，既提供了高效的数据库访问技术，又展示了丰富的二维、三维显示效果，为空间目标ISAR仿真软件友好的人机交互界面设计提供基础。

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第一章 绪论

1.1 CUDA发展概述

1.2逆合成孔径雷达仿真概述

1.3论文主要内容和结构安排

第二章 空间目标ISAR仿真系统平台设计

2.1 CUDA通用计算模型

2.2 FFTW库

2.3 Delphi功能简介

2.4 SQL Server 2008数据库

2.5本章小结

第三章 空间目标ISAR仿真系统算法设计

3.1算法总体介绍

3.2电磁计算

3.3窄带RCS测试校验

3.4空间目标回波信号仿真

3.5空间目标高分辨ISAR成像

3.6空间目标回波信号仿真计算量评估

3.7本章小结

第四章 空间目标ISAR仿真软件开发流程

4.1 ISAR仿真软件业务流程

4.2基于CUDA的ISAR回波信号生成和高分辨成像算法设计

4.3软件终端交互界面设计

4.4数据库设计

4.5本章小结

第五章 软件测试与性能分析

5.1软件平台参数

5.2软件操作流程

5.3仿真结果验证

5.4性能分析

5.5本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

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