一种三维近场扫描系统的数据加密传输方法技术方案

本发明专利技术涉及一种三维近场扫描系统的数据加密传输方法，所述方法包括如下步骤：步骤1：对三维近场扫描系统每个采样角度的采样数据进行角脉冲计数，并对采样数据进行符号转换；步骤2：对符号转换后的采样数据进行封装加密，将加密后的数据存储到存储单元中；步骤3：在步骤2的同时，对系统指标中的阵列名称和扫描方向等进行判断；步骤4：根据步骤3的判断结果对步骤2加密后的数据进行合并，并将合并的数据传输给上位机。本发明专利技术的方法将数据进行有效加密封装，代替传统的一维/二维数据直接顺序存储传输方法，降低被破译的风险，同时附加系统的部分特有信息和指标以便数据后处理工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雷达数据传输领域，特别涉及一种三维近场扫描系统的数据加密传输方法。
技术介绍
随着技术的飞速发展，雷达探测模式从之前的一维单脉冲测距模式逐渐发展到二维的测距测角、合成孔径雷达成像(SAR)等模式，以及三维不仅具有测距测角还具备测高功能的诸如干涉SAR、圆柱SAR之类的新模式。为了满足日益旺盛的民用和军用需求，雷达的探测精度越来越高，成像水平已接近于光学水平，雷达处理的场景维数也由之前的一维、二维提高到了更复杂的三维。一般的雷达系统，通常是采集一维数据(单脉冲)或二维数据(SAR成像)进行处理，极少涉及到采集三维数据的。一般雷达系统对采集的数据通常是简单的I/Q这样交替顺序存储传输，很少对数据进行“加密”处理，用专业的软件如UG可以直接将数据窃取，不利于保护数据的价值。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种三维近场扫描系统的数据加密传输方法。本专利技术的方法将数据装进一个黑匣子进行有效封装，降低了数据被破译的风险，同时附加上系统指标，方便进行数据后处理工作。根据本专利技术的一个方面，提供一种三维近场扫描系统的数据加密传输方法，所述方法包括如下步骤：步骤1：对三维近场扫描系统每个采样角度的采样数据进行角脉冲计数，并对采样数据进行符号转换；步骤2：对符号转换后的采样数据进行封装加密，将加密后的数据存储到存储单元中；步骤3：在步骤2的同时，对系统指标中的阵列名称和扫描方向等进行判断；步骤4：根据步骤3的判断结果对步骤2加密后的数据进行合并，并将合并的数据传输给上位机。进一步地，所述步骤1具体为：在三维近场扫描系统中，雷达阵列在伺服传动装置的传动下对目标进行多角度扫描，每间隔一固定的角度对目标进行一次扫描采样，信号处理的AD采集器会对目标回波信号进行I/Q两路采集数据，这时设置一个角脉冲计数器，对采样的角度个数进行统计，作为三维数据的宽；将每个角度采集的I/Q数据进行由无符号型变成带符号型的操作变换。进一步地，所述由无符号型变成带符号型的操作变换，具体为：设a是无符号的整数，那么操作变换后带符号型的数b＝a-2N，其中N表示信号处理中AD的采样有效位数；并对每一个采样角度的数据总长度进行统计，记数据总长度为M；在信号处理中的AD正常平稳的情况下，AD的采样时钟的周期T是固定的，扫描系统的信号脉宽τ也是固定的，则采样数据距离维的长度为并将其作为三维数据的长，从而采样数据高度维的长度为并将其作为三维数据的高。进一步地，所述步骤2具体采用如下方法实现：通过complex<short>类将符号变换后的I/Q采样数据共同编码在一个数据存储单元里，以替换通常的I/Q顺序存储方式。进一步地，所述步骤3采用如下方法实现：系统指标中的扫描方向具体包括正向扫描或反向扫描，阵列名称具体包括阵列1或阵列2。进一步地，所述步骤4中的合并方式具体为：1)文件头部分顺序存储系统指标的判断结果以及三维数据的长、宽、高；2)数据内容部分存储加密后的采样数据。本专利技术的有益效果：本专利技术给出了一种三维近场扫描系统的数据加密传输方法，将数据进行有效加密封装，代替传统熟知的一维/二维数据直接顺序存储传输方法，降低被破译的风险，同时附加系统的部分特有信息和指标以便数据后处理工作。附图说明图1为本专利技术的三维近场扫描系统的数据加密传输方法处理流程示意图图2为三维近场扫描系统俯视图具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细描述。本专利技术通过对扫描数据进行符号转换和加密封装等一系列处理，在记载系统特有信息和系统指标的同时，实现对采样数据的的有效保护。具体实施步骤如下：步骤1：对三维近场扫描系统每个采样角度的采样数据进行角脉冲计数，并对采样数据进行符号转换；在三维近场扫描系统中，雷达阵列在伺服传动装置的传动下对目标进行多角度扫描(图2所示)，一般每间隔一固定的角度(如1度)对目标进行一次扫描采样，信号处理的AD采集器会对目标回波信号进行I/Q两路采集数据，这时设置一个角脉冲计数器，对采样的角度个数进行统计，作为三维数据的宽。将每个角度采集的I/Q数据进行由无符号型的变成带符号型的操作变换。设a是无符号的整数，那么变换后的数b＝a-2N，N表示信号处理AD的采样有效位数，并对数据总长度进行统计，记数为M。在信号处理AD通常正常平稳的情况下，AD的采样时钟的周期T是固定的，扫描系统的信号脉宽τ也是固定的，则采样数据距离维的长度为作为三维数据的长，从而采样数据高度维的长度为作为三维数据的高。步骤2：对符号转换完的采样数据进行封装加密，将加密后的数据存储到存储单元中；传统的采样数据存储方式是将每个数据的I/Q依次进行顺序存储，一般容易被常用的软件如“UG”破译，不利于对数据价值的保护。本发明的采样数据存储方式是将数据的I/Q作为一个整体共同存储在一个封装的类里面，常用的软件无法直接破译，因此相对于传统编码方式本发明具有了较强的保密性，很好的保护了数据。本专利技术通过complex<short>类将符号变换后的I/Q采样数据共同编码在一个数据存储单元里，以替换通常的I/Q顺序存储方式。本专利技术的封装加密方式所示如下所示：设存在complex<short>类的数据存储单元a，采用以下的方式用存储单元a存储采样数据的I/Q数据：complex<short>a.real＝I；complex<short>a.imag＝Q；步骤3：在步骤2的同时，进行阵列名称、扫描方向等系统指标的判断；结合雷达信号处理模块的反馈信息，对扫描方向(正向扫描或反向扫描)和阵列名称(阵列1或阵列2)等系统指标进行判断。步骤4：根据步骤3的判断结果对步骤2加密后的数据进行合并，并将合并的数据传输给上位机。按顺序将判断完的系统指标判断结果(扫描方向、阵列名称)、三维数据的长、宽、高以及每个采样角度的被封装好的采样数据进行合并，合并方式为：1)文件头部分顺序存储系统指标判断结果、三维数据的长、宽、高；2)数据内容部分存储加密后的采样数据；合并完成后传输给上位机。利用本专利技术中提供的方法可实现三维数据的有效传输，在存储系统特有信息和系统指标的同时，对采样数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维近场扫描系统的数据加密传输方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1：对三维近场扫描系统中每个采样角度的采样数据进行角脉冲计数，并对采样数据进行符号转换；步骤2：对符号转换后的采样数据进行封装加密，将加密后的数据存储到存储单元中；步骤3：在步骤2的同时，对系统指标中的阵列名称和扫描方向等进行判断；步骤4：根据步骤3的判断结果对步骤2加密后的数据进行合并，并将合并后的数据传输给上位机。

【技术特征摘要】
1.一种三维近场扫描系统的数据加密传输方法，其特征在于，所述
方法包括如下步骤：
步骤1：对三维近场扫描系统中每个采样角度的采样数据进行角脉冲
计数，并对采样数据进行符号转换；
步骤2：对符号转换后的采样数据进行封装加密，将加密后的数据存
储到存储单元中；
步骤3：在步骤2的同时，对系统指标中的阵列名称和扫描方向等进
行判断；
步骤4：根据步骤3的判断结果对步骤2加密后的数据进行合并，并
将合并后的数据传输给上位机。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1具体为：
在三维近场扫描系统中，雷达阵列在伺服传动装置的传动下对目标
进行多角度扫描，每间隔一个固定的角度对目标进行一次扫描采样，AD
采集器会对目标回波信号进行I/Q两路采集数据，这时设置一个角脉冲计
数器，对采样的角度个数进行统计，作为三维数据的宽；
将每个角度采集的I/Q数据进行由无符号型变成带符号型的操作变
换。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述由无符号型变成带
符号型的操作变换，具体为：
设a是无符号的整数，那么操作变换后带...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵杰，胡麟，赵英海，陈晔，高凡，张永旸，
申请(专利权)人：北京华航无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11