本發(fā)明涉及顯示系統(tǒng)設計技術領域,具體為一種二次雷達數(shù)字化顯示系統(tǒng)設計裝置。
背景技術:
雷達終端顯示器是雷達系統(tǒng)的重要組成部分,用來顯示雷達所獲得的目標信息和情報,包括目標的位置及其運動情況,目標的各種特征參數(shù)等,同時顯示雷達的工作狀態(tài)信息,近年來雷達系統(tǒng)的天線單元和收發(fā)機單元的技術實際并沒有實質(zhì)性的變化,而顯示單元的生產(chǎn)技術卻經(jīng)歷了顯著的變革,傳統(tǒng)雷達顯示器最常用的顯示器件是陰極射線管,靠偏轉(zhuǎn)電路控制電子束按照一定規(guī)律運動,以回波信號強弱控制電子束的強弱從而激發(fā)產(chǎn)生輝亮,并靠的余輝使回波信號在屏上保持一定時間,天線掃描和發(fā)射機輸出同步的掃描電壓把光點置于適當位置。其結果是一個或幾個參數(shù)如距離、方位或仰角便描繪在熒光屏上,無法避免常規(guī)綜合顯示器圖像閃爍現(xiàn)象,而且高成本、可靠性差,圖片的分辨率較低。
技術實現(xiàn)要素:
針對以上問題,本發(fā)明提供了一種二次雷達數(shù)字化顯示系統(tǒng)設計裝置,通過設置控制面板,調(diào)節(jié)雷達顯控終端顯示雷達的原始視頻信號,以及目標的軌跡信息,再加上雷達和電子海圖的融合顯示,能夠更準確的確定目標的方位等信息,與天線同步顯示掃描線的位置,能夠探測目標的情況,通過雷達操作人員對雷達的操作,實現(xiàn)雷達參數(shù)的設置、工作指令的發(fā)送,以完成對雷達系統(tǒng)的控制,同時,也可以通過人機交互界面監(jiān)視雷達的工作狀態(tài),操作簡單,且分辨率高,可以有效解決背景技術中的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:一種二次雷達數(shù)字化顯示系統(tǒng)設計裝置,包括PC機和控制面板,所述PC機左端連接有液晶顯示屏和雷達數(shù)據(jù)反饋裝置,所述接PC機包括接收機,所述接收機的輸入端連接有接收天線,所述接收天線通過固定電纜安裝在發(fā)射機的輸出端,所述發(fā)射機內(nèi)安裝有信號處理板,所述集信號處理板上焊接有多級濾波器電路:初級為射頻濾波器,所述射頻濾波器的輸出端連接有雷達電源組,所述雷達電源組的輸出端連接有觸發(fā)電路,所述觸發(fā)電路的輸出端連接有接收機;所述控制面板內(nèi)安裝有FPGA控制器和嵌入式處理器,所述FPGA控制器的通信數(shù)據(jù)端口通過RS232總線與嵌入式處理器,嵌入式處理器連接有數(shù)據(jù)存儲器、數(shù)據(jù)采集卡和串口通信模塊。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,所述射頻濾波器的輸入端與接收天線的輸出端相連接,射頻濾波器的輸出端通過波形檢測器與可調(diào)幅度示波器相連接。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,所述雷達電源組包括多路電子開關和可調(diào)幅度示波器,所述多路電子開關的控制端通過纜線連接到嵌入式處理器。所述可調(diào)幅度示波器分為五級,包括1V、5V、50V、100V和150V。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,所述信號處理板采用SD7451A系列的處理芯片,且信號處理板的輸入端連接有觸發(fā)器,所述觸發(fā)器的輸出端連接有低通濾波器,所述低通濾波器的輸出端連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,所述數(shù)據(jù)存儲器的輸入端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端相連接,所述所述數(shù)據(jù)存儲器的輸出端與圖像顯示器和數(shù)據(jù)采集卡相連接,且所述數(shù)據(jù)采集卡采用以FPGA為控制核心的數(shù)字采集器。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,所述發(fā)射機的輸出端連接有無線數(shù)據(jù)收發(fā)器,所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)器與應答反饋電路進行數(shù)據(jù)應答通信。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,所述串口通信模塊包括網(wǎng)絡適配器,網(wǎng)絡適配器的輸出端連接有以太網(wǎng)控制器,所述以太網(wǎng)控制器的輸出端連接有嵌入式處理器。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,所述嵌入式處理器采用STM32內(nèi)核的ARM11系列單片機,所述FPGA控制器采用CycloneIV系列的處理芯片,所述數(shù)據(jù)存儲器采用DDR2存儲卡。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:該二次雷達數(shù)字化顯示系統(tǒng)設計裝置,通過設置控制面板,調(diào)節(jié)雷達顯控終端顯示雷達的原始視頻信號,目標的軌跡信息,再加上雷達和電子海圖的融合顯示,能夠更準確的確定目標的方位等信息,與天線同步顯示掃描線的位置,能夠探測目標的情況,通過雷達操作人員對雷達的操作,實現(xiàn)雷達參數(shù)的設置、工作指令的發(fā)送,以完成對雷達系統(tǒng)的控制,同時,也可以通過人機交互界面監(jiān)視雷達的工作狀態(tài),操作簡單,且分辨率高。
附圖說明
圖1為本發(fā)明結構示意圖;
圖2為本發(fā)明電路結構示意圖。
圖中:1-PC機;2-控制面板;3-液晶顯示屏;4-雷達數(shù)據(jù)反饋裝置;5-接收機;6-接收天線;7-發(fā)射機;8-信號處理板;9-射頻濾波器;10-雷達電源組;11-觸發(fā)電路;12-RS232總線;13-FPGA控制器;14-嵌入式處理器;15-數(shù)據(jù)存儲器;16-數(shù)據(jù)采集卡;17-串口通信模塊;18-波形檢測器;19-多路電子開關;20-可調(diào)幅度示波器;21-觸發(fā)器;22-低通濾波器;23-模數(shù)轉(zhuǎn)換器;24-圖像顯示器;25-網(wǎng)絡適配器;26-以太網(wǎng)控制器;27-應答反饋電路;28-無線數(shù)據(jù)收法器。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例:
請參閱圖1和圖2,本發(fā)明提供一種技術方案:一種二次雷達數(shù)字化顯示系統(tǒng)設計裝置,包括PC機1和控制面板2,所述PC機1左端連接有液晶顯示屏3和雷達數(shù)據(jù)反饋裝置4,所述接PC機1包括接收機5,所述接收機5的輸入端連接有接收天線6,所述接收天線6通過固定電纜安裝在發(fā)射機7的輸出端,所述發(fā)射機7的輸出端連接有無線數(shù)據(jù)收發(fā)器28,所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)器28與應答反饋電路27進行數(shù)據(jù)應答通信,所述發(fā)射機7內(nèi)安裝有信號處理板8,所述信號處理板8采用SD7451A系列的處理芯片,且信號處理板8的輸入端連接有觸發(fā)器21,所述觸發(fā)器21的輸出端連接有低通濾波器22,所述低通濾波器22的輸出端連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換器23,所述集信號處理板8上焊接有多級濾波器電路:初級為射頻濾波器9,所述射頻濾波器9的輸入端與接收天線6的輸出端相連接,射頻濾波器9的輸出端通過波形檢測器18與可調(diào)幅度示波器20相連接,所述射頻濾波器9的輸出端連接有雷達電源組10,所述雷達電源組10包括多路電子開關19和可調(diào)幅度示波器20,所述多路電子開關19的控制端通過纜線連接到嵌入式處理器14,所述可調(diào)幅度示波器20分為五級,包括1V、5V、50V、100V和150V,所述雷達電源組10的輸出端連接有觸發(fā)電路11,觸發(fā)電路電路圖如圖2所示,且觸發(fā)電路亦稱觸發(fā)脈沖產(chǎn)生器、定時器、定時電路、同步電路,是雷達的指揮中心,其作用是每隔一定時間產(chǎn)生一個作用時間很短的尖脈沖,分別送發(fā)射機7以控制雷達發(fā)射開始接收信號;接收機5以控制近距離增益顯示器;液晶顯示屏3以控制掃描計時開始,使它們同步工作,所述觸發(fā)電路11的輸出端連接有接收機5;所述控制面板2內(nèi)安裝有FPGA控制器13和嵌入式處理器14,所述嵌入式處理器14采用STM32內(nèi)核的ARM11系列單片機,所述FPGA控制器13采用CycloneIV系列的處理芯片,所述數(shù)據(jù)存儲器15采用DDR2存儲卡,所述FPGA控制器13的通信數(shù)據(jù)端口通過RS232總線12與嵌入式處理器14,嵌入式處理器14連接有數(shù)據(jù)存儲器15、數(shù)據(jù)采集卡16和串口通信模塊17,所述數(shù)據(jù)存儲器15的輸入端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器23的輸出端相連接,所述所述數(shù)據(jù)存儲器15的輸出端與圖像顯示器24和數(shù)據(jù)采集卡16相連接,且所述數(shù)據(jù)采集卡16采用以FPGA為控制核心的數(shù)字采集器,所述串口通信模塊17包括網(wǎng)絡適配器25,網(wǎng)絡適配器25的輸出端連接有以太網(wǎng)控制器26,所述以太網(wǎng)控制器26的輸出端連接有嵌入式處理器14,使用FPGA控制器控制顯示控終端,并作為雷達人機交互的媒介,在整個雷達系統(tǒng)中主要承擔雷達狀態(tài)的監(jiān)視與控制,完成雷達信號數(shù)據(jù)的檢測和最終處理顯示目標的監(jiān)視及距離、方位、仰角等目標參數(shù)的提取記錄與顯示等功能。
本發(fā)明的接收天線6主要將發(fā)射機送來的發(fā)射脈沖的能量聚成細束集中向一個方向發(fā)射出去,同時,也只接收從該方向物標反射回來的雷達回波,再通過波導經(jīng)收發(fā)開關送入接收機5,接收機5采用直接混頻超外差式。接收機的任務就是把天線送來的微弱的超高頻回波信號進行放大處理成顯示器可以顯示的視頻回撥信號,雷達接收機5中設有海浪干擾抑制電路和雨雪干擾抑制電路,為防止相同波段的雷達干擾,有的雷達設有抗同頻異步干擾電路。發(fā)射機7采用脈沖體制,它的任務是在觸發(fā)脈沖的控制下產(chǎn)生一個具有一定寬度的大功率超高頻脈沖信號,即周期性的發(fā)射脈沖,近距離檔用較短脈沖,以提高距離分辨力遠距離檔用較長脈沖,以增大作用距離。
本發(fā)明液晶顯示屏采用距離方位極坐標的平面位置顯示,在觸發(fā)脈沖控制下產(chǎn)生的鋸齒電流,使亮點從熒光屏中心徑向勻速向屏邊緣移動形成距離掃描線,即計時、計算并按目標的距離顯示物標影像,同時掃描線在方位掃描同步傳向系統(tǒng)作用下與天線同步旋轉(zhuǎn),這樣,顯示器根據(jù)接收機送來的回波信號、天線系統(tǒng)送來的方位信號將物標回波按其距離和方位顯示在熒光屏上。另外在觸發(fā)脈沖的作用下,顯示器還產(chǎn)生距離和方位測量標志用來測量目標的距離和方位,雷達顯示的掃描線和天線同步旋轉(zhuǎn),有若干檔距離量程可供選用。測距可用活動距標或固定距標測方位可用電子方位線或機械方位圈,目前的雷達顯示器多采用彩色顯示器,用不同顏色表示不同內(nèi)容,使屏幕畫面更醒目。
本發(fā)明的工作原理:該二次雷達數(shù)字化顯示系統(tǒng)設計裝置,通過設置控制面板,調(diào)節(jié)雷達顯控終端顯示雷達的原始視頻信號,以及目標的軌跡信息,再加上雷達和電子海圖的融合顯示,能夠更準確的確定目標的方位等信息,與天線同步顯示掃描線的位置,能夠探測目標的情況,通過雷達操作人員對雷達的操作,實現(xiàn)雷達參數(shù)的設置、工作指令的發(fā)送,以完成對雷達系統(tǒng)的控制,同時,也可以通過人機交互界面監(jiān)視雷達的工作狀態(tài),操作簡單,且分辨率高。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。