一种X波段多脉冲雷达回波高速并行处理系统技术方案

本发明专利技术涉及雷达回波高速处理技术领域，特别涉及一种X波段多脉冲雷达回波高速并行处理系统，所述系统包括：部署在雷达上的信号采集模块和部署在处理机的雷达回波并行处理模块；其中，所述信号采集模块，用于采集X波段多脉冲雷达回波信号，根据设定的格式生成数据包并发送至处理机；所述雷达回波并行处理模块，用于接收回波信号的数据包，解析出雷达每个发射周期包含的n个脉冲，通过并行分析处理，得到每个脉冲对应的目标检测结果并显示。本发明专利技术增大了雷达操作范围，具有更强的回波数据实时性处理能力，通过将原始回波数据全部发送至处理机进行后续处理，增加了系统的可扩展性。增加了系统的可扩展性。增加了系统的可扩展性。

【技术实现步骤摘要】
一种X波段多脉冲雷达回波高速并行处理系统


[0001]本专利技术涉及雷达回波高速处理
，特别涉及一种X波段多脉冲雷达回波 高速并行处理系统。

技术介绍

[0002]海防监测系统是海岸防御的“眼睛”，其主要任务是保卫海岸线、港口及主要海 上航道以防敌方入侵。目前，中远距离海防监测通常以雷达监测为主要手段，雷达多 采用X波段脉冲雷达。由于雷达系统的探测距离与雷达探测信号发射平均功率成正 比，在峰值功率受雷达系统硬件载荷限制的情况下，一般通过增加发射脉冲宽度提升 平均功率。X波段脉冲雷达发射和接收信号通常共用一根天线，因此在发射信号时 无法接收回波信号，导致存在探测盲区。雷达发射的脉冲信号时宽越大则探测盲区就 越大。为了解决雷达探测盲区的问题，目前已有多种脉冲雷达补盲方法被提出及应 用。脉冲雷达补盲方法的核心思想是交替发射多种不同宽度的脉冲信号，分别覆盖不 同探测距离。例如，最常用的宽窄脉冲补盲法交替发射宽窄脉冲，宽脉冲用于探测远 距离目标，窄脉冲用于探测近距离目标。宽窄脉冲的回波信号在时间上是分离的，即 窄脉冲发射后，雷达系统切换到接收状态接收窄脉冲回波信号；宽脉冲发射后，雷达 系统切换到接收状态接收宽脉冲回波信号。随着雷达应用的不断深入，雷达发射脉冲 信号设计越来越精细，脉冲数量越来越多，总脉冲宽度越来越大，对雷达系统回波处 理能力提出了更高的要求，传统的单线程回波处理架构越来越难以满足海量雷达回 波数据的实时性处理需求。

技术实现思路

[0003]针对X波段多脉冲雷达回波数据的实时性处理需求，本专利技术的目的在于克服现 有技术缺陷，提出了一种X波段多脉冲雷达回波高速并行处理系统。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提出了一种X波段多脉冲雷达回波高速并行处理系 统，所述系统包括：部署在雷达上的信号采集模块和部署在处理机的雷达回波并行处 理模块；其中，
[0005]所述信号采集模块，用于采集X波段多脉冲雷达回波信号，根据设定的格式生 成数据包并发送至处理机；
[0006]所述雷达回波并行处理模块，用于接收回波信号的数据包，解析出雷达每个发射 周期包含的n个脉冲，通过并行分析处理，得到每个脉冲对应的目标检测结果并显 示。
[0007]作为上述系统的一种改进，所述根据设定的格式生成数据包；具体包括：
[0008]根据雷达每个发射周期包含n个脉冲，第i个脉冲的采样点数为S
i
，1≤i≤n， 将第i个脉冲回波数据分为个数据包依次发送，其中，符号表示向上取整， 每个数据包存放P个采样点，符号表示向下取整，M表示信号 采集模块DA量化位数为M比特；
[0009]每个所述数据包的格式具体包括：
[0010]天线角度信息字段，用于存储天线角度信息，占位第1
‑
4字节，数据类型为双精 度浮点型；
[0011]存储包编号字段，用于存储数据包编号信息，占位第5字节，取值范围为0
‑
127；
[0012]数据区，用于存储采集到的回波信号，占位第6
‑
1401字节，首尾依次相连存储 P个采样点。
[0013]作为上述系统的一种改进，所述信号采集模块和处理机间采用千兆网线连接，信 号采集模块通过UDP方式将数据包发送至处理机。
[0014]作为上述系统的一种改进，所述雷达回波并行处理模块包括：数据接收单元、数 据分析单元、n个目标检测单元和图像刷新单元；其中，
[0015]所述数据接收单元，用于通过监听指定端口，接收信号采集模块上报的数据包；
[0016]所述数据分析单元，用于从数据包中解析出n个脉冲的回波数据并分别放入对 应的分析数组中；
[0017]所述n个目标检测单元，用于对n个分析数组中的回波数据进行并行分析，分 别得到对应的目标检测结果；
[0018]所述图像刷新单元，用于对目标检测结果进行刷新显示。
[0019]作为上述系统的一种改进，所述数据接收单元的处理过程具体包括：
[0020]步骤A1)接收数据包，判断该数据包与前一个数据包是否属于同一个雷达信号发 射周期，判断为是，将当前数据包以<包编号，包数据>形式插入Map存储表中，并 按照包编号从小到大的顺序对表中数据进行排序，并转至步骤A2)；否则，转至步骤 A3)；
[0021]步骤A2)判断Map存储表中数据包个数是否等于判断为否，转至步骤 A1)；判断为是，将Map存储表中数据拷贝至vMap缓冲队列尾部，清空Map存储 表中的数据并转至步骤A1)；
[0022]步骤A3)将Map存储表中数据拷贝至vMap缓冲队列尾部，并清空Map存储表 中的数据，将当前数据包以<包编号，包数据>形式插入Map存储表中，并转至步骤 A1)。
[0023]作为上述系统的一种改进，所述步骤A1)的判断该数据包与前一个数据包是否属 于同一个雷达信号发射周期；具体包括：
[0024]解析当前数据包的第5个字节，得到当前包编号Num
now
；
[0025]计算上一个数据包的包编号Num
last
与Num
now
的差值，当Num
last
‑
Num
now
>预设 值时，判定当前数据包属于新的雷达信号发射周期；否则判定当前数据包与前一个数 据包属于同一个雷达信号发射周期。
[0026]作为上述系统的一种改进，所述数据分析单元的处理过程具体包括：
[0027]步骤B1)判断vMap缓冲队列中是否有数据，判断为是，将数据全部拷贝到局部 缓冲队列中，并转至步骤B2)；否则，转至步骤B1)；
[0028]步骤B2)判断局部缓冲队列中是否有数据，判断为是，则判断n个Flag
i
标志位 的值是否均为0，判断为是，从局部缓冲队列中取出第一条数据进行解析，将第i个 脉冲回波数据存入第i个数组pulse
i
中，所述数组pulse
i
为32位整形数组，1≤i≤n， 数组长度为S
i
，数组中每个元素对应一个雷达回波采样点，将第i个标志位Flag
i
的 值置为1，并转至步骤B2)；如果局部缓冲队列中没有数据，转至步骤B1)。
[0029]作为上述系统的一种改进，第i个所述目标检测单元的处理过程具体包括：
[0030]判断第i个标志位Flag
i
的值是否等于1，判断为是，对第i个数组pulse
i
中的数 据进行目标检测，每检测到一个目标，按照设定的数据结构将目标保存在vTarget缓 冲队列中，直至全部检测完毕，将Flag
i
的值置为0；
[0031]所述设定的数据结构包括：
[0032]第1
‑
4字节存储目标角度信息，数据类型为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X波段多脉冲雷达回波高速并行处理系统，所述系统包括：部署在雷达上的信号采集模块和部署在处理机的雷达回波并行处理模块；其中，所述信号采集模块，用于采集X波段多脉冲雷达回波信号，根据设定的格式生成数据包并发送至处理机；所述雷达回波并行处理模块，用于接收回波信号的数据包，解析出雷达每个发射周期包含的n个脉冲，通过并行分析处理，得到每个脉冲对应的目标检测结果并显示。2.根据权利要求1所述的X波段多脉冲雷达回波高速并行处理系统，其特征在于，所述根据设定的格式生成数据包；具体包括：根据雷达每个发射周期包含n个脉冲，第i个脉冲的采样点数为S
i
，1≤i≤n，将第i个脉冲回波数据分为个数据包依次发送，其中，符号表示向上取整，每个数据包存放P个采样点，符号表示向下取整，M表示信号采集模块DA量化位数为M比特；每个所述数据包的格式具体包括：天线角度信息字段，用于存储天线角度信息，占位第1
‑
4字节，数据类型为双精度浮点型；存储包编号字段，用于存储数据包编号信息，占位第5字节，取值范围为0
‑
127；数据区，用于存储采集到的回波信号，占位第6
‑
1401字节，首尾依次相连存储P个采样点。3.根据权利要求2所述的X波段多脉冲雷达回波高速并行处理系统，其特征在于，所述信号采集模块和处理机间采用千兆网线连接，信号采集模块通过UDP方式将数据包发送至处理机。4.根据权利要求2或3所述的X波段多脉冲雷达回波高速并行处理系统，其特征在于，所述雷达回波并行处理模块包括：数据接收单元、数据分析单元、n个目标检测单元和图像刷新单元；其中，所述数据接收单元，用于通过监听指定端口，接收信号采集模块上报的数据包；所述数据分析单元，用于从数据包中解析出n个脉冲的回波数据并分别放入对应的分析数组中；所述n个目标检测单元，用于对n个分析数组中的回波数据进行并行分析，分别得到对应的目标检测结果；所述图像刷新单元，用于对目标检测结果进行刷新显示。5.根据权利要求4所述的X波段多脉冲雷达回波高速并行处理系统，其特征在于，所述数据接收单元的处理过程具体包括：步骤A1)接收数据包，判断该数据包与前一个数据包是否属于同一个雷达信号发射周期，判断为是，将当前数据包以<包编号，包数据>形式插入Map存储表中，并按照包编号从小到大的顺序对表中数据进行排序，并转至步骤A2)；否则，转至步骤A3)；步骤A2)判断Map存储表中数据包个数是否等于判断为否，转至步骤A1)；判断为是，将Map存储表中数据拷贝至vMap缓冲队列尾部，清空Map存储表中的数据并转至步骤
A1)；步骤A3)将Map存储表中数据拷贝至vMap缓冲队列尾部，并清空Map存储表中的数据，将当前数据包以&am...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，李松斌，
申请(专利权)人：翼石电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：