基于多线程的导航雷达终端软件系统实现

摘要

近年来，伴随计算机技术、电子技术的推陈出新，普通计算机处理器的的处理能力和基于PC机的计算机软件实现能力也得到显著提高。利用计算机强大的信息处理能力与控制能力也能够比较圆满地完成复杂的数据处理工作，而其无需额外器件的强大的图像处理显示能力为雷达显控系统的实现提供了新的途径，这也成为了雷达软件系统新的发展趋势。在此技术背景下，充分使用普通计算机的信息处理以及显控能力，运用多线程技术进行系统集成，从而实现导航雷达软件信息处理、显示与控制终端功能的一体化设计，已成为一种可能。而这种以软件为主体的实现方式能够很大程度上提升雷达集成系统的兼容性与适应性，增强其灵活度与可扩充性，同时降低成本、缩短开发周期，更利于系统的维护与升级。
　　本文在考虑导航雷达的实际设计需求与相关技术发展状况的前提下，设计和实现了导航雷达数据接收、信息处理及终端显控一体化系统。该系统采用了软件化实现方式，运用了多线程程序设计技术，解决了导航雷达实时处理系统中并发线程难以控制的问题。系统通过中断查询方式读取高速PCI总线传送过来的雷达回波数据，经过软件化雷达检测、跟踪处理后，将二次视频在显控平台上予以实时显示。
　　本文还详细探讨了导航雷达中的高速数据传输与雷达检测跟踪软件化处理等关键问题，解决了雷达系统各线程间高速数据传输的速度匹配问题，比较并实现了雷达检测跟踪的多种算法;对软件化实时坐标转换、系统实时显示与控制作了较深入研究，提出的改进的一一映射法不仅解决了实时坐标转换中映射非均匀的问题，而且大大降低了算法的运算量;设计的天线扫描、背景刻度绘制与变换、目标余辉效果等显示功能使人机界面更人性化和便捷;最后完成了系统的软件设计和代码实现。
　　最终的实验结果亦说明，这种导航雷达软件集成系统能够比较好地达到预期的雷达高速数据接收、雷达检测跟踪处理、实时终端显示等功能要求，已应用于实际的工程。
　　关健词:导航雷达;多线程;软件化;目标检测跟踪;坐标转换;天线扫描

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 课题研究背景

1．2．1 导航雷达的发展动态

1．2．2 雷达软件系统的研究现状

1．3 课题研究内容及意义

1．3．1 课题研究目的及意义

1．3．2 课题研究内容

1．4 论文内容与结构

第2章 导航雷达软件系统中关键技术研究

2．1 雷达检测算法研究

2．2 雷达跟踪算法研究

2．3 系统中的多线程技术研究

2．3．1 多线程程序设计技术的优势

2．3．2 Win32 API多线程编程

2．3．3 线程同步

2．4 本章小结

第3章 导航雷达软件系统总体架构设计

3．1 导航雷达软件系统需求分析

3．1．1 导航雷达各功能模块的设计需求

3．1．2 系统显控平台的设计需求

3．2 导航雷达软件整体架构设计

3．3 系统显控平台布局

3．4 本章小结

第4章 导航雷达软件系统功能设计与实现

4．1 雷达回波数据接收线程

4．1．1 雷达回波数据接收线程输入输出

4．1．2 雷达回波数据接收线程处理流程

4．1．3 雷达回波数据接收功能实现

4．2 导航雷达检测处理线程

4．2．1 导航雷达检测处理模块输入输出

4．2．2 导航雷达检测模块处理流程

4．2．3 导航雷达检测功能实现

4．3 导航雷达跟踪处理线程

4．3．1 导航雷达跟踪处理线程输入输出

4．3．2 导航雷达跟踪处理线程处理流程

4．3．3 导航雷达跟踪功能实现

4．4 导航雷达主控及显示线程

4．4．1 主控及显示线程输入输出

4．4．2 主控及显示线程功能实现

4．5 显控界面其他特殊显示功能

4．5．1 显示目标余辉效果

4．5．2 实时显示截图保存

4．5．3 显示刻度变换

4．5．4 显示焦点设置

4．5．5 Tips功能

4．6 本章小结

第5章 导航雷达系统调试与测试

5．1 系统数据通道调试

5．2 实验验证及显示效果展示

5．3 本章小结

第6章 总结及展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间公开发表论文