基于OpenMP的包絡對齊并行方法研究與實現＊

張佳佳，姜衛東，李 寬

（1.國防科學技術大學電子科學與工程學院，湖南 長沙410073；2.國防科學技術大學計算機學院，湖南 長沙410073）

1 引言

在逆合成孔徑雷達（ISAR）成像中，包絡對齊是決定成像質量的關鍵技術。包絡對齊的經典算法有最大互相關法［1～3］、最小熵法［4］、峰值最大法，最大互相關法包括相鄰互相關法［1］、積累互相關法［2］以及整體互相關法［3］。積累互相關法和最小熵法性能較好，然而兩者對齊精度直接受限于雷達距離分辨單元。超分辨技術［5］可以提高距離分辨率，但是該方法需要足夠的信噪比，工程上難于實現。而巧妙利用Fourier變換的頻域移位性質，可以縮短包絡對齊處理步長，有效減小一維距離像對齊誤差［6］。

本文采用加矩形窗的積累互相關法獲得粗對齊包絡，而后基于頻移因子利用最小熵準則調整對齊結果。一般ISAR 成像原始回波數據量大，互相關法和最小熵法計算量都很大，在序列成像、實時成像等條件下對計算資源是一大挑戰。為提高包絡對齊速度，文獻中出現多種方案：基于GPU 的最 小 熵 包 絡 對 齊 法［7］、FPGA 加 多 片 單 核DSP 的ISAR 實時成像［8］、基于多核DSP的信號處理平臺減少對齊時間［9］等硬件處理手段，但是硬件優化結構研制和改進周期長、費用高昂且維護不便。

針對上述問題，考慮到CPU 計算性能飛速提升以及多核處理器的廣泛應用，本文提出基于OpenMP（Open Multi－Processing）［10］共享存儲的包絡對齊優化算法，分別將互相關法和最小熵法劃分為多個獨立任務，利用OpenMP 將各任務映射到不同線程中并行執行，充分利用多核處理器資源，提高程序運行效率。……