雷达信号显示与压缩的研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:zhenglognhai
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雷达视频信号的显示及压缩系统是雷达数据处理子系统的重要组成部分。同时也是VTS(船舶交通管理)系统的关键环节。实现了雷达图像的显示,才能保证雷达操作员实时观测海面的状况。但仅仅完成显示是远远不够的,还要完成相应的显示处理,才能使操作人员快速并准确的发现障碍物,改变航速和航向来避险,保证轮船能够安全的航行。由于雷达视频信号的数据量很大,这就提高了雷达信号的记录和传输的复杂度。为了解决这一问题,本设计采用了帧内及帧间的压缩方法,尽可能去掉雷达信号在时间和空间上的冗余信息,减少雷达信号的数据量。在终端显示中,要将雷达终端显示界面设计的模块化,并且易于雷达操作员理解与操作。在雷达图像显示及处理界面中,分为三个模块包括:软件控制模块、量程变换模块与显示处理模块。在软件控制模块中可以通过上一帧采集及显示按钮、下一帧的采集及显示按钮的选择,完成五帧数据的采集及任一帧图像的显示功能。在量程变换模块中设置了五个档,来显示五个不同量程的图像。在显示处理模块中实现了很多的显示处理功能,包括扇形局部放大、矩形局部放大、恒虚警处理、滑窗检测、实时显示、偏心显示及轮廓提取功能。在雷达系统中,雷达视频回波的数据量是很巨大的,所以雷达信号的压缩编码是雷达数据处理子系统必不可少的关键环节。为了尽可能的进行数据压缩,我们采用了帧内信号压缩与帧间信号压缩相结合的方法。在帧内采用离散余弦变换、哈弗曼编码、行程编码和位平面编码等方法,同时为了做相应的对比还采用了离散傅里叶变换、沃尔什-哈达玛变换与香农-费诺编码等方法。在帧间采用了差分预测编码(DPCM)的方法。本设计在同一个界面下,实现了显示及显示处理模块和信号压缩编码模块,并且基本上所有功能的结果都以图像或对话框的形式加以显示。直接按下相应的按键,完成功能的选择,操作简洁方便。本设计可以使雷达操作员更加容易和准确的观测到目标物体,也为雷达信号的记录和传输减轻了负担,降低了对信道带宽的要求。
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