多基地高频雷达固定站中央主机软件研制

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。

目录

多基地高频雷达固定站中央主机软件研制

RESEARCH AND DEVELOPMENT OF MULTI-STATIC HIGH FREQUENCY RADAR CENTRAL HOST SOFTWARE

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

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢