刘冬梅[1]2007年在《合成孔径雷达高速数据记录器研究》文中进行了进一步梳理合成孔径雷达(简称SAR)由于其在民用和军用方面的广泛应用，受到了越来越多的重视。近几年来，SAR技术日益向高分辨率、宽测绘带、多工作模式发展，从而使其数据率和数据量不断增长。为满足SAR工作时和测试时的数据记录要求，需要研制高记录速率、大容量的数据记录设备。本文的研究工作紧紧围绕对高速数据记录器的研制展开。文章首先介绍了合成孔径雷达的基本知识和发展现状。然后介绍了数据记录技术在当前的发展，并且对记录设备的结构进行了分析。第叁章介绍了所使用的接口和总线。第四章到第六章对星载SAR地面数据记录器的研制做了详细的论述。第七章详细介绍了基于FAS660的数据记录控制卡的研发工作。本论文介绍了星载SAR地面数据记录设备的研制。该记录设备为基于CPCI总线的总线型记录器，采用Windows2000作为操作系统平台，采用高速大容量SCSI硬盘作为存储介质。目前，该设备通过了功能测试和总体验收，已经投入了使用。在实际使用中，工作稳定，各项性能指标达到或超过预期要求。本文还介绍了基于FAS660的高速数据记录控制卡的设计与开发。该控制卡基于Qlogic公司的SCSI控制芯片FAS660，记录数据不经过PCI总线，经高速缓存(SDRAM)，直接记入SCSI硬盘，从而使记录速率摆脱了PCI总线带宽的束缚。同时，该控制卡兼顾了数据回放的要求，使SCSI硬盘内的记录数据可以通过PCI总线回放成数据文件。作者参与了该控制卡的设计与研制工作。目前，该记录控制卡的PCB已经完成，正在进行进一步调试。
姜凤山[2]2004年在《合成孔径雷达高速数据记录器研究》文中提出合成孔径雷达(简称SAR)由于其在民用和军事方面的广泛应用，受到了越来越多的重视。各国均在竟相研制高分辨率、多功能、具有全数字化实时成像功能的SAR系统。同时由于其在近几年得到了飞速的发展，SAR的数据量和记录速度不断的增长，现有的数据记录器已经渐渐无法适应SAR数据量的激增。研制一种容量更大，记录速度更快的SAR数据记录器，是当前SAR发展的重点和难点之一。 本文的研究工作是紧紧围绕着SAR数据记录器的研制展开的。文章首先介绍了合成孔径雷达的基本知识，及其发展状况。然后按照其记录介质的不同，介绍了数据记录技术在当前的发展，并且介绍了高速数据记录器当前的发展状况、趋势以及数据记录器所使用接口和总线的不同技术特点和发展趋势。最后根据对当前数据记录器结构的研究，按照模块化的思想，开发了一种基于FAS466的高速实时数据记录器。论文从理论和工程实践上两个方面对SAR高速数据记录器的发展和研究做了有益的探讨。 本文在前人研究的基础上，基于模块化的思想，开发了一种基于FAS466的高速实时数据记录器。其特点是采用高速DMA接口、可脱离微机平台工作、体积小、可靠性高。由于采用分离的微处理器总线和DMA总线结构，因此实现较高的数据存储速率。 本文介绍了数字式数据记录器主要存储技术的发展；介绍了硬盘技术的发展；以及突破硬盘传输速率瓶颈的磁盘阵列(RAID)技术的发展；并对航天领域应用较多的固态记录技术给予了关注。 本文介绍了当前国内外高速数据记录设备的发展状况。并且通过对现有高速大容量数据记录器技术的比较和总结，指出了大容量数据记录器的发展前景。
周立国[3]2007年在《SAR高速实时数据记录系统的研究与实现》文中研究说明合成孔径雷达(简称SAR)由于其在民用和军事方面的广泛应用，受到了越来越多的重视。SAR技术的飞速发展和SAR图像分辨率的不断提高，使SAR回波数据量和回波数据的数据传输率不断的增长，现有的数据记录器已经渐渐无法满足SAR系统的记录要求。研制一种容量更大，记录速度更快的SAR回波数据记录系统，是实现SAR系统的重点和难点之一，是SAR发展的关键技术之一。本文的研究工作是紧紧围绕着SAR数据记录器的研制展开的。文章首先介绍了合成孔径雷达的基本知识以及高速数据记录器当前的发展状况和发展趋势。然后按照其记录介质的不同，介绍了在数据记录系统中应用比较广泛的几种数据记录技术，并且介绍了常用的存储设备接口和在系统设计中常用的总线类型，重点介绍了本系统中采用的PCIE总线的体系结构。最后根据对当前数据记录系统结构的研究，提出了基于PCIE总线架构的新型总线型数据记录系统，并详细阐述了系统的具体实现。论文从理论和工程实践两个方面对SAR高速数据记录系统研究做了有益的探讨。本文在前人研究的基础上，设计并实现了基于PCIE总线机构的SAR回波数据高速实时记录系统。此系统以普通PC机为开发平台，在其上集成了基于PCI Express(以下简称PCIE)总线的数据传输卡和SCSI RAID控制卡，二者共同控制数据的传输，由多块SCSI硬盘构成的磁盘阵列作为存储设备，它们共同构成了系统的硬件框架。PCIE数据传输卡采用PLX公司的专用接口芯片PEX8311来实现PCIE总线的接口逻辑。利用PCIE数据传输卡上两片FIFO数据缓冲区的乒乓切换和PC机内存共享缓冲区的环行存储技术保证了数据的连续接收。SCSI RAID卡基于64位，133MHz的PCI-X总线，控制SCSI硬盘阵列的读写。开发了PCIE数据传输卡的WDM驱动程序，控制PCIE数据传输卡的DMA数据传输和中断响应。开发了基于对话框的上层应用程序，控制整个系统的有序工作并给用户提供了方便简洁的操作界面。目前，本系统已经成功用于XX-7号卫星SAR分系统的地面联调和测试。在实际使用中，系统运行稳定，记录的数据真实可靠，持续记录速度可以达到100MB／s。
李刚[4]2005年在《合成孔径雷达高速固态数据存储器研究》文中提出合成孔径雷达(简称SAR)由于全天时、全天候、高分辨率的特点在军事和民用领域得到了越来越广泛的应用。目前,各个国家都在积极开展多频率、多极化、具有全数字实时成像功能和更高分辨率的新一代合成孔径雷达研究。在SAR技术飞速发展的同时,人们也越来越意识到SAR数据的处理和存储在整个SAR技术中的重要地位。随着SAR系统中数据量的不断增加,研制一种数据存储和回放速度更快、存储容量更高、可靠性和安全性更强、对工作环境的要求更低的存储器就成了非常紧要和重要的任务。 本文始终以SAR数据存储器的研究为中心,首先对合成孔径雷达的技术概况、发展历史以及现状做了简要介绍。然后根据存储介质的不同,分别对目前各种比较流行的数字数据存储技术进行了介绍,并比较了各种数据存储技术的优缺点,其中重点介绍了闪存芯片。最后,通过对以闪存芯片做基本存储介质的固态存储系统的传统组成原理局限性的分析,开发出了一种新的高速固态数据存储系统。 本文中提出的高速固态数据存储系统采用了模块化的设计,将各个功能细分为不同的功能模块。在对存储模块的控制流程方面,系统采用了并行操作与流水操作相结合的控制方式,控制电路与数据流相互独立,从而提高了整个固态盘系统的工作性能,而且,系统中数据验证模块和数据备份模块的存在进一步提高了整个系统在数据可靠性和安全性方面的性能。 与传统的固态数据存储系统相比,本文提出的高速固态数据存储系统具有操作速度快,模块化、可靠性高等特点。 本文针对所提出的高速固态数据存储系统的特点,进一步提出了该系统的典型扩展方案,该方案可以作为未来固态盘系统设计的参考,通过使用该方案,整个固态盘系统的性能可以获得进一步的提升。
沈羽[5]2006年在《基于PCI总线的实时高速数据记录器研究》文中进行了进一步梳理随着数字技术的高速发展，信号处理技术已经成为目标识别和雷达成像的核心技术之一。由于数字信号处理的前提和基础是要对回波信号进行实时信号采集和存储，数据采集和存储在信号处理过程中就具有相当重要的意义。其中基于总线的数据采集与存储系统，由于成本低，互操作性、可扩展性好，且可靠、易于实现，灵活性强，并具有良好的软件兼容性，在雷达、气象、地震预报、航空航天、通信等领域得到了广泛的应用。 本文以马来西亚机载SAR系统数据记录分机的研制为基础，详细介绍了基于PCI总线的高速数据采集系统的设计和实现方法。由于要求的数据传输率很高(40MBytes／sec)，但PCI总线带宽(132MBytes／sec)有限，且使用的Windows2000是非实时操作系统，所以保持高速数据记录过程的可靠性、实时性将会成为一个很棘手的问题。为此作者从硬件、驱动程序、应用程序设计叁方面进行了创新性的工程实践：首先，采集卡上采用大容量的缓存，以降低中断频率和增加系统的稳定性；并结合对Windows2000操作系统CPU时间片分配的原则的研究和实验，给出了缓存容量的最小值(4Mbytes)。其次，在驱动开发中，使用了在内核模式下完成数据采集和存储的方案，这样大大减少了系统交互时间，从而提高了系统的传输效率和可靠性。再其次，从数据记录器的特点出发，采用BLOCK DMA传输方式传输数据，提高了I／O的吞吐量。最后，在应用程序中应用多线程技术，完成对输入数据的FLAG和WCLK信号的监测，减小对记录进程的干扰。通过这些方法很好地解决了上述存在的问题。 本数据记录器已经通过功能测试、环模实验、振动实验和冲击实验，各项性能指标达到或超过预期要求。现已投入到《中国-马来西亚合作机载遥感系统》(CASSAR-EL1)项目的实际使用中。其48MBps无错码的记录速率(基于32bits／33MHz PCI总线的PC机系统上)，在同类型产品中处于领先地位。另外，该记录器还具有对输入数据的FLAG和WCLK信号进行监测和自检功能。工作人员可以及时地了解雷达数据形成器和数据记录器的工作状态。另外由于数据以Windows文件格式存储，所以不需要回放过程，方便后续处理。
齐亚军[6]2007年在《光纤接口高速大容量SAR数据记录器研究》文中进行了进一步梳理合成孔径雷达(简称SAR)在军事上和民用上的广泛应用，引起了越来越多的关注和重视。随着SAR技术的飞速发展，SAR数据量呈几何级数增加，现有的数据存储系统逐渐难以满足要求。一个可靠的高速大容量SAR数据记录器，无论在国防上还是在国民经济建设中都将发挥越来越重要的作用。因此高速大容量数据存储系统的研制成为一个亟待解决的问题。本文的研究主要围绕高速大容量数据记录器的系统设计和实现来展来。文章首先简单介绍了SAR基本原理和发展状况，指出了高速大容量SAR数据记录器设计的意义并分析了当前的发展状况。然后介绍了几种数据记录技术，包括磁记录、光盘记录和固态盘记录，介绍了它们在当前的发展和技术特点，并分析了其将来的发展趋势。随后文章分析了数据记录器的各种设计方案，着重比较了其异同点和优缺点。在此基础上，提出了一种能够实现更高传输速率的高速大容量数据记录器设计方案。同以前的设计相比，本文的创新主要体现在以下几个方面：采用光纤传输，充分利用了其传输速率高、损耗小和抗干扰能力强等优点；脱离了微机平台，利用DSP微处理器控制系统，不受总线带宽的限制，可以达到更高的数据传输速率；采用磁盘阵列作为存储媒质，大大扩展了存储容量，同时提高了数据传输速率；利用高度集成的FPGA取代传统设计的分立元件，简化了系统设计和硬件实现。该数据记录器实现了模块化设计、结构紧凑、使用灵活，其硬件电路的设计思路和结构形式具有很强的通用性和使用价值。由于数据传输速率很高，系统工作频率和IC速度也越来越快，诸如信号完整性、电磁干扰等问题随之而来。如何处理高速信号成为系统设计的关键因素，也是本文的重点之一。此外，如何保证数据持续高速地、可靠地存储也是本文研究的重点和难点。
姜凤山, 雷宏[7]2004年在《一种基于FAS466的合成孔径雷达高速数据记录器的设计》文中研究表明介绍一种基于高性能SCSI总线处理器FAS466的专用高速合成孔径雷达SAR数据存储设备的设计。该设备可以脱离微机平台实时将SAR数据记录到SCSI硬盘。给出了记录器的系统结构和硬件、软件设计方法。
洪瀑, 王岩飞[8]2009年在《基于磁盘阵列的超高速SAR原始回波数据记录技术研究》文中研究说明该文介绍了基于磁盘阵列的合成孔径雷达超高速原始回波数据记录器的结构组成、工作原理及性能特点,讨论了两种数据包的分配方案:基于先后顺序的数据包分配方案和基于统计特性的动态数据包分配方案,并指出了这两种方案各自的优缺点。最后,给出了两种方案实现结果的性能参数对比表。
黄立胜[9]2004年在《SAR的信号产生和处理》文中研究说明合成孔径雷达成像技术具有全天候、全天时工作,并能高分辨率大范围成像和一定的穿透能力等独特优点,已经成为极其重要的现代遥感测绘手段。它在民用遥感和军事侦察领域发挥着日益重要的作用。成像雷达技术越来越受到技术先进国家的重视,是竞争激烈、发展迅速的技术领域。本文主要内容是围绕SAR的信号产生和处理展开的。主要工作可归纳如下:1)深入讨论了SAR点目标的形状,指出在通常条件下,SAR点目标看上去不象sinc函数形状。文章指出其原因,并阐述了使点目标形状象sinc函数形状需要满足的条件。并指出SAR图像从复数图到模值图的转化过程需要满足的条件和处理。2)研究了光滑平面的SAR回波和图像,从信号处理的角度阐述了回波抵消的原理。3)由于大面积分布目标的合成孔径雷达(SAR)回波模拟需要大量的运算,文中提出了一种合成孔径雷达(SAR)回波模拟的快速算法,算法利用时域插值和FFT来缩减运算量,对于大面积目标回波模拟时,该算法有很高的效率。文中详细分析sinc函数插值所带来的误差以及补偿方法,并在此基础上提出了一种利用增采样插值方法,该方法以增加少量运算为代价,使得模拟精度的大幅度提高。4)阐述一种对雷达发射脉冲进行相位估计的算法。该算法利用Chirp Scaling原理对SAR信号进行距离迁移校正,但仅在方位向波束锐化,然后利用自聚焦的方法(Map Drift,PGA),在距离向进行自聚焦处理,提取距离向的相位误差信息。本文分析了影响相位估计精度的各种因素,并在算法中加入了迭代补偿方法,仿真结果验证了的算法的正确性。5)介绍Map drift算法和图像对比度优化算法的原理和实现步骤,以及在实时成像处理器中的应用。6)介绍实时记录器研制。在遥感领域中,稳定高速率海量数据的实时记录器被广泛用于原始数据记录,系统测试,对其设计、制造、测试的研究是完全有必要的。本文阐述了利用微机实现高速数据实时记录器的方案、框架结构、设计原则、实现方法,以及实验结果。其优越性在于构造灵活,研制经费少,可扩展性、实用性好。
王招凯[10]2007年在《合成孔径雷达实时成像主控与显示技术研究》文中指出合成孔径雷达(SAR)是一种高分辨率对地成像雷达，它可以全天候、全天时工作的获取目标图像信息。与一般光学成像不同，SAR成像系统必须对雷达回波数据进行复杂的信号处理。由于硬件条件的限制，过去只能利用地面设备进行事后成像。近年来，随着硬件性能的不断提高，已经可以在载机或卫星平台上进行实时成像。本文首先介绍了SAR实时成像的基本原理以及发展历史，然后详细阐述了SAR实时成像中主控与显示单元的软件和硬件设计。主控与显示单元是SAR实时成像处理器的重要组成部分。它可以设置实时成像处理器的成像模式参数，实时显示或记录获取的雷达图像数据。本文基于ETX嵌入式计算机模块设计了SAR实时成像处理器的主控与显示单元。该设计基于VME总线的机械结构，自定义了接口信号，采用ISA总线作为控制总线，采用KX模块的PCI总线接收图像数据。设计了基于PCI9054的PCI总线接口卡，ETX模块通过接口卡读取图像数据到系统内存中，再将图像通过ETX模块的VGA显示接口送到显示器实时滚动显示，ETX模块还可以对实时成像处理器其它单元进行实时控制。针对硬件系统，本文设计了在Windows XP下完善的软件系统，包括PCI9054驱动程序、ISA总线驱动程序、实时滚动显示程序和主控程序。实时滚动显示程序通过PCI9054驱动程序从PCI接口卡以DMA方式读取图像数据并实时滚动显示SAR图像。主控程序调用ISA驱动程序通过ISA总线控制处理器的其它处理单元。该系统主要特点在于结构紧凑、操作方便、可扩展性扩展、软件可移植性强，该装置已成功应用于某实时成像处理器中。
参考文献：
[1]. 合成孔径雷达高速数据记录器研究[D]. 刘冬梅. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2007
[2]. 合成孔径雷达高速数据记录器研究[D]. 姜凤山. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2004
[3]. SAR高速实时数据记录系统的研究与实现[D]. 周立国. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2007
[4]. 合成孔径雷达高速固态数据存储器研究[D]. 李刚. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2005
[5]. 基于PCI总线的实时高速数据记录器研究[D]. 沈羽. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2006
[6]. 光纤接口高速大容量SAR数据记录器研究[D]. 齐亚军. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2007
[7]. 一种基于FAS466的合成孔径雷达高速数据记录器的设计[J]. 姜凤山, 雷宏. 电子技术应用. 2004
[8]. 基于磁盘阵列的超高速SAR原始回波数据记录技术研究[J]. 洪瀑, 王岩飞. 电子与信息学报. 2009
[9]. SAR的信号产生和处理[D]. 黄立胜. 中国科学院研究生院（计算技术研究所）. 2004
[10]. 合成孔径雷达实时成像主控与显示技术研究[D]. 王招凯. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2007
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