雷达图像数字化显示

论文摘要

雷达图像数字化显示主要包括雷达数据采集、信号处理和雷达信息显示三个部分。本课题的主要任务是设计和实现雷达图像的数字化显示系统。该系统能够完成雷达信息的显示,包括雷达图像和目标状态信息的显示、显示状态的控制和设计友好的人机交互界面。随着PC机计算能力的不断提高,出现了使用PC机和雷达数据采集设备代替雷达显示终端的方案。本课题根据这种方案的基本思想以及船用导航雷达的实际要求和发展方向,提出雷达数字化显示具体的系统设计方案。系统能够实现对雷达视频信号的高速采集,利用可编程器件对雷达视频信号进行实时数字处理,通过软件编程完成雷达显示终端的功能。本课题在设备选择上,保留雷达天线和雷达收发机,另外增加信号转化电路、信息采集处理平台和显示器等设备。模拟的雷达视频信号经A／D转换成数字信号,再利用目前较通用的DSP和FPGA器件进行信号处理,通过高速的CPCI总线计算机通信,使雷达数据被显示终端调用。在显示终端基于DirectX中DirectDraw的图像组件,以Visual C++6.0为开发工具,利用MFC基础类构造出DirectDraw图形显示工作环境,实现了雷达图像扫描线与雷达天线同步扫描,完成雷达图像显示。本文解决了雷达系统中数据传输、坐标变换、雷达图像显示和显示状态的控制等关键问题。设计出了良好的人机交互界面,可以对雷达的显示量程进行调整,对雷达的工作参数进行设定,易于操作,并可以把雷达图像数据存到硬盘,以便以后对相关数据的查看。本文的研究课题来源于交通部基础研究科技项目“航海雷达中频信号数字处理方法的研究”。通过对各部分的连接和调试,本系统实现了对雷达信号采集、信号处理、数据传输和雷达数据的终端显示,获得了实时的雷达扫描图像,通过雷达图像信息的显示可以评估雷达信号处理的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 相关技术的发展
• 1.2.1 雷达数据采集技术
• 1.2.2 雷达数据处理技术
• 1.2.3 雷达图像显示技术
• 1.3 课题研究的内容及意义
• 1.3.1 课题内容
• 1.3.2 课题意义
• 1.4 论文的结构安排
• 第2章 雷达图像数字化显示系统结构
• 2.1 系统要求
• 2.2 系统的基本组成原理
• 2.2.1 系统的总体结构
• 2.2.2 信号采集原理
• 2.2.3 信号处理过程
• 2.2.4 图像显示
• 2.3 系统设备选择
• 2.3.1 雷达设备的选择
• 2.3.2 雷达数据采集卡及PC机
• 2.3.3 设备总结
• 第3章 雷达图像数字化显示软件设计与实现
• 3.1 软件需求分析
• 3.1.1 对软件功能主要需求
• 3.1.2 软件需求的分析
• 3.2 软件设计方案
• 3.2.1 系统及开发语言的选择
• 3.2.2 硬件的驱动程序
• 3.2.3 软件功能结构
• 3.2.4 数据模块的设计
• 3.2.5 显示模块的设计
• 3.3 关键技术的解决
• 3.3.1 坐标变换的实现
• 3.3.2 余辉显示
• 第4章 雷达显示软件的界面功能和调试结果
• 4.1 软件的界面功能
• 4.2 软件调试结果
• 4.2.1 调试步骤和方法
• 4.2.2 调试结果
• 第5章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历