软件化雷达信息实时处理与显示

论文摘要

近年来,随着计算机多核处理器、高速存储器、高性能显卡和多线程、多任务程序设计技术的飞速发展,通用微型计算机的处理能力和软件的运行效率得到成倍的提高。新型通用微型计算机能够非常灵活地在电子信息领域完成复杂的数据处理工作,其强大的图像处理显示能力和先进的软件设计技术为雷达信息处理与显示系统的实现带来了极大的方便,为雷达信息处理与显示系统技术的发展提供了新的途径。在这种技术背景下,采用通用微型计算机和软件化的信息处理与显示技术,实现雷达信息处理、显示与控制终端功能,已成为一种新的趋势。这种基于软件化处理的系统实现方式可以使雷达信息处理与显示系统具有良好的通用性和灵活性,更强的兼容性和可扩充性,同时可以节省系统开发成本、缩短开发周期,方便系统的维护与升级。本论文依据岸基警戒搜索雷达终端信息处理与显示的实际功能要求和技术发展方向,设计并实现了基于计算机软件化处理的雷达信号处理、数据处理及综合信息显示系统。该系统通过高速PCI总线以DMA方式从FPGA器件中读取经过前端信号处理后的雷达数据,采用基于Intel IPP高性能算法库实现后端信号处理及雷达数据的实时处理,以Visual C++2008为开发工具,设计实现了较为人性化的人机交互和信息显示界面。本论文重点讨论了雷达信息处理与显示系统中高速数据传输、基于Intel IPP的软件化雷达信息实时处理、软件化实时坐标变换、基于Direct3D雷达图像的实时显示等关键问题的解决方法,给出了针对某型岸基警戒搜索雷达的软件化实时信息处理与显示（包括视频显示及目标信息显示）系统实现方案,并完成了系统软件设计和编程实现。实验结果表明,该软件化雷达信息实时处理与显示系统能够满足岸基警戒搜索雷达的高速信号数据读取、实时目标信息处理、目标信息综合显示等终端信息处理和显示功能要求,具有较高的工程应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 雷达信息处理与显示系统的发展现状
• 1.3 本课题的研究内容
• 1.4 论文结构
• 第二章 系统总体设计
• 2.1 雷达信息处理与显示系统的需求分析
• 2.2 雷达信息处理与显示系统的模块划分
• 2.3 系统的硬件配置需求
• 2.3.1 主机的性能要求
• 2.3.2 基于PCI的数据采集卡
• 2.4 系统的界面布局
• 2.4.1 人机界面的设计原则
• 2.4.2 信息处理与显示系统的界面方案
• 2.5 开发平台及开发工具的选择
• 2.6 系统关键技术及其实现途径
• 2.6.1 多核多线程程序设计
• 2.6.2 Intel Ipp算法库的应用
• 2.6.3 Direct3D多媒体开发技术的应用
• 第三章 系统功能设计与实现
• 3.1 数据读取模块
• 3.1.1 DMA传输
• 3.1.2 应用程序与WDM驱动程序之间的通信
• 3.2 信息处理模块
• 3.2.1 信号的正交解调处理
• 3.2.2 脉冲压缩
• 3.2.3 求模运算
• 3.2.4 视频积累
• 3.2.5 恒虚警门限检测
• 3.3 信息显示模块
• 3.3.1 PPI显示的实现
• 3.3.2 几种特殊的PPI显示方式
• 3.3.3 A型显示
• 3.3.4 开窗放大显示
• 3.3.5 目标信息显示
• 3.4 控制模块
• 第四章 系统调试和测试
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间公开发表论文