高分辨率雷达显控系统设计

论文摘要

雷达显控系统是现代雷达的重要组成部分，主要承担的任务包括：雷达原始视频数据处理、目标及其相关信息显示、雷达状态控制、人机交互等。随着计算机技术、软件技术和大规模集成电路的发展，将通用计算机作为雷达显控平台已经成为一种趋势。通用计算机能够灵活的利用计算机图形处理技术和计算机软件技术，为雷达显控的设计与实现带来极大的方便。同时，使系统具有良好的通用性和灵活性，方便系统维护与升级，极大的缩短了开发周期、节省了开发成本。本文旨在实现一种基于通用计算机和通用软件技术，能够完成雷达数据的实时采集、处理与显示的雷达显控系统，并且具有良好的人机交互功能。该系统采用Linux作为操作系统平台，在此基础上加载了RTAL实时内核，提高了系统的实时性；采用了PCI总线的DMA技术，合理设计了雷达视频数据采集板，极大的提高了系统的数据传输和处理能力；运用FrameBuffer、双缓冲和多线程技术实现了雷达视频数据的实时显示；通过Qt/Embedded、OpenGL等技术实现了良好的人机界面交互和雷达目标的三维显示。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 雷达显控系统的研究状况
• 1.3 论文主要内容及结构安排
• 第二章 雷达显控系统总体设计
• 2.1 系统性能需求
• 2.1.1 系统的实时性
• 2.1.2 实时数据传输
• 2.1.3 实时数据处理
• 2.1.4 实时信息显示
• 2.1.5 雷达数据记录和重演
• 2.1.6 人机交互
• 2.2 系统结构及其功能
• 2.2.1 系统结构
• 2.2.2 各模块的功能及实现
• 2.3 雷达显控系统软硬件环境
• 2.3.1 系统硬件环境
• 2.3.2 系统软件环境
• 2.4 显控软件介绍
• 2.5 本章小结
• 第三章 雷达显控系统的关键技术
• 3.1 操作系统的实时性
• 3.2 实时显示技术
• 3.2.1 帧缓冲技术
• 3.2.2 双缓冲技术
• 3.2.3 多线程技术
• 3.3 坐标映射
• 3.3.1 坐标映射方法
• 3.3.2 坐标映射带来的相关问题
• 3.4 PPI雷达余辉的模拟
• 3.4.1 余辉的原理及作用
• 3.4.2 长余辉模拟方法
• 3.5 视频叠加
• 3.5.1 PPI综合显示
• 3.5.2 分层显示技术
• 3.6 本章小结
• 第四章 雷达显控软件的详细设计
• 4.1 Linux内核和Qt开发环境设定
• 4.1.1 FrameBuffer和Linux内核裁剪
• 4.1.2 Qt开发环境设置
• 4.2 显控软件结构
• 4.3 PPI显示模块设计
• 4.4 雷达目标三维显示
• 4.5 PCI驱动程序设计
• 4.5.1 Linux驱动程序设计
• 4.5.2 字符设备驱动程序设计
• 4.5.3 PCI9054 DMA驱动程序的实现
• 4.6 本章小结
• 第五章 模块及系统测试
• 5.1 显控软件各模块测试
• 5.1.1 死区、盲区处理
• 5.1.2 余辉处理
• 5.1.3 二次信息显示
• 5.1.4 目标三维显示
• 5.2 系统运行测试
• 5.3 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 研究前景展望
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间研究成果