多基地高频雷达固定站中央主机软件研制

论文摘要

软件无线电的核心技术是用宽频带接收机来代替原来的窄带接收机,将宽带的模拟/数字、数字/模拟变换器尽可能地靠近天线,而将电台的功能尽可能多的采用软件方式来实现。使用软件无线电技术来发展多基地高频雷达,使其小型化,提高其机动性、灵活性,是一项非常有意义的工作。将雷达的更多功能交给软件来管理,也将改善雷达系统的可维护性。软件系统成为雷达系统的核心和关键。在硬件平台确定的前提下,雷达的具体功能实现完全由软件定义。该多基地高频雷达固定站全系统的软件在3个平台下运行:中央主机、主控计算机和信号处理平台。本文的研究内容是运行在中央主机上软件的设计与研制。在中央主机上运行的软件包括3部分:显控软件、信号处理软件和数据处理软件。中央主机软件的主要功能可概括为:中央主机在与主控计算机建立的以太网络基础上,实现对系统及运行的控制;对高速的网络数据进行实时记录;对包括频谱数据、态势数据的系统数据信息进行显示;并根据人机交互对数据进行相应的处理等。本文针对上述要实现的功能模块,制定相应的解决方案。对于与主控计算机之间的通信,采用网络通信技术和组件技术;与主控计算机之间网络数据协议的实现基于DLL技术;大量数据的实时记录采用双缓冲和多线程技术;对频谱数据的显示采用DirectX技术;对雷达态势的显示采用MapX技术等。根据制定方案,本文对该软件进行了设计并实现了中央主机的软件功能。然后在三个平台进行联合调试,验证了该软件的可靠性与实用性,并为后续的软件开发和系统调试打下基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景和意义
• 1.2 国内外研究状况
• 1.3 本文的研究内容和结构安排
• 第2章 多基地高频雷达系统简介
• 2.1 岸基固定站的组成
• 2.2 岸基固定站的软件系统
• 2.3 本章小结
• 第3章 中央主机软件的设计方案
• 3.1 中央主机软件的组成
• 3.1.1 显控软件
• 3.1.2 信号处理软件
• 3.1.3 数据处理软件
• 3.2 中央主机软件分析
• 3.3 系统时序设计
• 3.4 网络模块设计
• 3.4.1 网络模块需求分析
• 3.4.2 网络模块实现技术
• 3.4.3 网络模块实现方案
• 3.4.4 网络模块成员
• 3.5 基于DirectX的频谱显示模块设计
• 3.5.1 频谱显示模块需求分析
• 3.5.2 频谱显示的基本技术与原理
• 3.5.3 频谱显示详细设计
• 3.5.4 频谱显示模块接口
• 3.5.5 频谱显示过程中效率降低的解决方案
• 3.5.6 本节小结
• 3.6 本章小结
• 第4章 中央主机软件的系统集成
• 4.1 中央主机系统情况介绍
• 4.1.1 网络速度
• 4.1.2 数据写入盘阵速度
• 4.2 数据传输协议
• 4.2.1 协议实现机制
• 4.2.2 数据协议内容
• 4.2.3 协议的使用
• 4.3 实时数据处理模块
• 4.3.1 时域数据的处理
• 4.3.2 频谱数据的处理
• 4.4 基于MapX的雷达态势显示模块
• 4.4.1 态势显示模块设计的意义
• 4.4.2 态势显示模块需求分析
• 4.4.3 GIS与MapX技术介绍
• 4.4.4 坐标转换算法
• 4.4.5 本节小结
• 4.5 软件界面
• 4.5.1 主界面总览
• 4.5.2 系统参数设置与下发窗口
• 4.5.3 信号处理窗口
• 4.5.4 网络状态窗口
• 4.5.5 频谱显示窗口
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢