海量目標特性數(shù)據(jù)快速讀取與精確插值方法
【專利摘要】本發(fā)明公開海量目標特性數(shù)據(jù)快速讀取與精確插值方法，包含：1.計算目標的雙站雷達散射截面，對于頻率端點處的雷達散射截面要求同時存儲其一階、二階的導數(shù)信息；2.根據(jù)目標狀態(tài)確定并讀取有用雙站雷達散射截面范圍；3.分別進行入射俯仰角、入射方位角、散射俯仰角和散射方位角的插值；4.對雙站雷達散射截面進行數(shù)據(jù)格式組織；5.將組織完畢的雙站數(shù)據(jù)送入圖形處理單元，進行頻率一維的插值；6.判斷是否完成入射俯仰角、入射方位角、散射俯仰角和散射方位角的插值；7.將在圖形處理單元產(chǎn)生的插值數(shù)據(jù)傳回中央處理器。本發(fā)明采用拉格朗日插值方法，實現(xiàn)海量目標特性數(shù)據(jù)快速讀取，避免數(shù)據(jù)大規(guī)模讀取，提高插值精度，節(jié)約重復計算。
【專利說明】海量目標特性數(shù)據(jù)快速讀取與精確插值方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種目標電磁散射特性數(shù)據(jù)處理技術，具體涉及一種海量目標特性數(shù)據(jù)快速讀取與精確插值方法。
【背景技術】
[0002]電大尺寸、復雜結構目標的寬帶雷達目標特性數(shù)據(jù)計算往往是十分耗時的，故而建立目標特性數(shù)據(jù)庫是一種十分通用的解決辦法。以雙站雷達散射截面(Radar CrossSection, RCS)為例，在某一特定頻率下，入射俯仰角、入射方位角以及散射俯仰角、散射方位角以2°采樣間隔，采用雙精度浮點存取雙站RCS的實部和虛部，所需容量是90X 181 X91 X 181 X 8 X 2/1024/1024/1024G ^ 4G。考慮 Ku 波段(12GHz_18 GHz,以 0.1GHz 為間隔)的目標特性數(shù)據(jù)庫，將這些數(shù)據(jù)存儲到內(nèi)存(通過這些數(shù)據(jù)插值獲取其他頻率的RCS)，需要約240G內(nèi)存。無論在讀取時間上，還是在內(nèi)存需求上，這些都是不允許的，也是不科學的。
[0003]插值主要包括內(nèi)插和外推，插值技術一般分為拉格朗日插值、牛頓多項式插值、三次樣條插值和艾爾米特插值。其中拉格朗日插值使用較為普遍。為了更加精確的插值，通常希望靠近插值點的信息越多越好。在海量目標特性數(shù)據(jù)插值中，我們往往可以根據(jù)電磁計算方法的本身，在不耗費內(nèi)存和時間的前提下，獲取更多插值點附近的數(shù)值信息，這也為插值技術的準確性上提供數(shù)據(jù)基礎。較以往的直接插值會在精度上有很大的改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種海量目標特性數(shù)據(jù)快速讀取與精確插值方法，避免數(shù)據(jù)的大規(guī)模讀取，提高插值精度，節(jié)約大量的重復計算。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種海量目標特性數(shù)據(jù)快速讀取與精確插值方法，其特點是，該方法包含以下步驟:
步驟1、計算目標的雙站雷達散射截面，對于頻率端點處的雷達散射截面要求同時存儲其一階、二階的導數(shù)信息；
步驟2、根據(jù)目標狀態(tài)確定并讀取有用雙站雷達散射截面范圍；
步驟3、分別進行入射俯仰角、入射方位角、散射俯仰角和散射方位角的插值；
步驟4、對雙站雷達散射截面進行數(shù)據(jù)格式組織；
步驟5、將組織完畢的雙站數(shù)據(jù)送入圖形處理單元，首先進行頻率一維的插值；
步驟6、判斷是否完成入射俯仰角、入射方位角、散射俯仰角和散射方位角的插值，若是，則跳轉(zhuǎn)到步驟7，若否，則跳轉(zhuǎn)到步驟4 ;
步驟7、將在圖形處理單元產(chǎn)生的插值數(shù)據(jù)傳回中央處理器。
[0006]上述步驟I中，雙站雷達散射截面及其導數(shù)信息采用二進制存儲。
[0007]上述步驟2中，雙站雷達散射截面范圍采用c/c++中的定位讀取函數(shù)進行有用數(shù)據(jù)的快速獲取。
[0008]上述步驟3中，插值形式采用拉格朗日插值或多項式插值。[0009]上述步驟4中采用拉格朗日插值時數(shù)據(jù)格式組織方法包含:
5-D拉格朗日插值是1-D拉格朗日插值的直接擴展，其形式表現(xiàn)如式(6):
【權利要求】
1.一種海量目標特性數(shù)據(jù)快速讀取與精確插值方法，其特征在于，該方法包含以下步驟: 步驟1、計算目標的雙站雷達散射截面，對于頻率端點處的雷達散射截面要求同時存儲其一階、二階的導數(shù)信息； 步驟2、根據(jù)目標狀態(tài)確定并讀取有用雙站雷達散射截面范圍； 步驟3、分別進行入射俯仰角、入射方位角、散射俯仰角和散射方位角的插值； 步驟4、對雙站雷達散射截面進行數(shù)據(jù)格式組織； 步驟5、將組織完畢的雙站數(shù)據(jù)送入圖形處理單元，首先進行頻率一維的插值； 步驟6、判斷是否完成入射俯仰角、入射方位角、散射俯仰角和散射方位角的插值，若是，則跳轉(zhuǎn)到步驟7，若否，則跳轉(zhuǎn)到步驟4 ; 步驟7、將在圖形處理單元產(chǎn)生的插值數(shù)據(jù)傳回中央處理器。
2.如權利要求1所述的海量目標特性數(shù)據(jù)快速讀取與精確插值方法，其特征在于，所述步驟I中，雙站雷達散射截面及其導數(shù)信息采用二進制存儲。
3.如權利要求1所述的海量目標特性數(shù)據(jù)快速讀取與精確插值方法，其特征在于，所述步驟2中，雙站雷達散射截面范圍采用c/c++中的定位讀取函數(shù)進行有用數(shù)據(jù)的快速獲取。
4.如權利要求1所述的海量目標特性數(shù)據(jù)快速讀取與精確插值方法，其特征在于，所述步驟3中，插值形式采用拉格朗日插值或多項式插值。
5.如權利要求4所述的海量目標特性數(shù)據(jù)快速讀取與精確插值方法，其特征在于，所述步驟4中采用拉格朗日插值時數(shù)據(jù)格式組織方法包含: 5-D拉格朗日插值是1-D拉格朗日插值的直接擴展，其形式表現(xiàn)如式(6):
6.如權利要求4所述的海量目標特性數(shù)據(jù)快速讀取與精確插值方法，其特征在于，所述步驟5中采用拉格朗日插值的插值方法包含: 采用拉格朗日插值的特殊形式-多項式插值，進行頻率一維的插值，如式(I):
【文檔編號】G06F19/00GK103530529SQ201310530355
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年11月1日 優(yōu)先權日:2013年11月1日
【發(fā)明者】高偉, 梁子長, 顧俊, 王谷 申請人:上海無線電設備研究所