基于集群处理机的合成孔径声纳实时信号处理方法及系统

摘要

本发明提供一种基于集群处理机的合成孔径声纳实时信号处理方法及系统。其系统由数据采集系统、集群处理机、存储设备和显示平台等设备构成，完成原始数据预处理、运动补偿、脉冲压缩、延时表成像、图像数据处理等子任务，从而实现合成孔径声纳实时信号的处理。本发明的基于集群处理机的合成孔径声纳实时信号处理方法及系统，以集群处理机为平台，利用集群处理机的多处理器多核特征进行基于共享内存的多线程并行处理，使各个子任务以独立线程方式启动，任务之间的同步通过信号量实现，形成多级流水线结构的处理方式。该系统工作稳定可靠，在保证高分辨率的前提下能够大大缩短成像时间，从而进一步满足合成孔径声纳实时成像的需要。

主权项

一种基于集群处理机的合成孔径声纳实时信号处理方法，其特征在于，利用集群处理机的多处理器多核特征进行基于共享内存的多线程并行处理，使各个子任务以独立线程方式启动，任务之间的同步通过信号量实现，形成多级流水线结构的处理方式，具体包括以下步骤：1)设置系统的运行参数；2)通过网络接收水下原始数据，根据既定的网络协议完成原始回波数据和传感器数据的解包、存储，以及转发传感器数据至显示平台；3)对整合好的原始回波数据进行运动补偿，通过线程利用偏移相位中心算法估计出声纳基阵的侧移，并用以进行运动补偿；4)对运动补偿后的回波数据进行脉冲压缩，根据所设置的系统的运行参数产生发射信号的参考信号，由参考信号对运动补偿后的回波数据进行匹配滤波得到距离向高分辨率的脉冲压缩数据；5)对脉冲压缩数据进行基于延时表成像算法的实时成像；6)将获得的实时成像结果进行存储并转发给显示平台；7)显示平台网络接收图像数据并实时显示。