基于设计模式的雷达终端软件实现
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引言雷达中频信号模拟器在雷达领域具有广泛的应用,可以用作频率合成器的重要组成部分,还可以作为调试检测时的模拟雷达中频回波信号的生成。
直接数字合成技术(Direct Digital Frequency Synthesis)产生于上世纪七十年代初,与传统频率合成技术相比,DDS技术具有高的输出频率分辨率、高精度、低相噪、切换频率时保持相位连续等优点[1-6]。
传统的直接频率合成和锁相频率合成(PLL)已不能满足现代雷达频率捷变、波形参数捷变等快速跳频的需求[7]。
DDS技术是一种全数字技术[2-4],为满足现在雷达所需信号的要求,频率合成就是用一个高稳定度与高标准度的标准频率源作为参考,通过对该频率进行各项运算和滤波后得到相同稳定度和准确度的不同的频率信号,作为雷达发射的基准频率。
中频信号模拟器作为辅助调试检测雷达使用时,需要对雷达接收到的回波信号进行模拟,产生相同频率的雷达回波信号便于整个接收通道的检查,可以辅助雷达完成距离零位标定、角度零位标定、相位补偿等各项工作。
1 DDS基本工作原理图1是DDS的工作原理框图[6],在DDS内核中作为DDS的系统时钟,N位全加器对频率控制字F和相位寄存器的N位输出值进行叠加运算[2][4],相位寄存器后信号流向分为两路,主路与相位控制字P通过加法器再次叠加运算后生成D位的ROM表寻址地址码,通过该寻址码在ROM查找表中找出当前频率控制字F和相位控制字P所对应离散波形幅度值数据;反馈路的信号等待下一个时钟信号与下周期的频率控制字F继续叠加,实时更新。
当前系统时钟周期结束后,离散的波形幅度值数据构成了离散输出信号的波形,在DDS内核外幅度控制字A控制乘法器对输出信号的幅度值进行选取,后经DAC及低通滤波器组对信号进行D/A变换和滤波最终得到实际需要的波形信号fout。
2 中频信号模拟器的系统设计及实现2.1 核心器件的选型及主要功能DDS芯片选用成都振芯公司的GM4940,该芯片包含32位频率控制字F,16位相位控制字P,10位幅度控制字A,同时支持单点频、FSK、PSK、OSK、RAMP、混频、扫频等多种操作模式。
摘要近年来,我国的汽车数量正逐年增加,在公路、街道、停车场、车库等拥挤、狭窄的地方倒车时,驾驶员既要前瞻,又要后顾,稍微不小心就会发生追尾事故。
因此,增加汽车的后视能力,研制汽车后部探测障碍物的倒车雷达便成为近些年来的研究热点。
为此,设计了以单片机为核心,利用超声波实现无接触测距的倒车雷达系统。
工作时,超声波发射器不断发射出一系列连续脉冲,给测量逻辑电路提供一个短脉冲。
最后由信号处理装置对接收的信号依据时间差进行处理,自动计算出车与障碍物之间的距离。
目前,国内外一般的超声波测距仪,其理想的测量距离为0.5m~5m,因此大都用于汽车倒车雷达等近距离测距中。
设计根据声波在空气中传播反射原理,并且也介绍了基于STC89C52单片机的超声波测距器。
该设计由超声波模块HC-SR04、LED显示电路、键盘控制电路以及报警模块等部分组成,在探测范围内数码管显示出汽车与障碍物的距离,当距离小于所设计的安全距离时,蜂鸣报警器发出报警声,辅助驾驶人员能够安全倒车驾驶。
关键词:超声波;测距;STC89C52;HC-SR04;倒车雷达AbstractIn recent years, the number of cars in China is increasing year by year. On highways, streets, parking lot, garage and other crowded, narrow place when reversing, the driver should be forward-looking, want to look back again, a bit not careful collision occurs. Therefore. Increase the car rear view ability, detect obstacles of developing the back of my car reversing radar has become a hot research topic in recent years. Therefore, designed with the single chip processor as the core, the use of ultrasound to realize non-contact ranging reverse radar system. Work, ultrasonic transmitter continuously emit a series of consecutive pulse,For logic circuit provides a short pulse measurement. , the ideal measuring distance of 0.5 m ~ 5 m, so mostly used in the close distance such as car reversing radar. Design according to the principle of the reflected sound waves in the air, and also introduces the ultrasonic range finder based on STC89C52 single-chip microcomputer. The design by the ultrasonic transmitting, LED detailed introduces the ranging system hardware composition. Ultrasonic receiving circuit using HC - SR04 transceiver discrete integrated ultrasonic probe, the module consists of ultrasonic emitter, receiver and control circuit.KEY WORD:Ultrasonic;Measure distance;STC89C52;HC-SR04;Reversing radar目录摘要 (I)Abstract (II)目录 .............................................................................. I II 第1章绪论.. (1)1.1 项目研究背景 (1)1.2 目前国内倒车雷达的发展现状 (2)1.3 项目研究内容与方法 (4)第2章总体设计方案及论证 (5)2.1 系统的总体框图 (5)2.2 各模块的功能 (6)第3 章超声波测距原理 (7)3.1 超声波测试分析 (7)3.2超声波测距模块 (9)第4章硬件实现及单元电路设计 (133)4.1 单片机STC89C52RC (133)4.2 主控制模块设计 (166)4.3 时钟电路的设计 (19)4.4 复位电路的设计 (18)4.5 显示电路的设计 (19)4.6声音报警电路的设计 (20)4.7 键盘模块设计 (21)4.8 电源设计 (22)第5章系统的软件设计 (23)5.1 系统的主程序设计 (23)5.2 中断处理程序 (25)5.3 显示子程序 (28)5.4 距离计算子程序 (29)第6章总结和展望 (29)6.1 总结 (299)6.2 展望 (300)致谢 (311)参考文献 (322)附件1: (333)PCB图、代码及实物图 (306)附件2 (43)中英文翻译 (43)第1章绪论倒车雷达又称泊车辅助系统,是汽车泊车安全辅助装置,能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况,解除了驾驶员泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷,提高了驾驶的安全性。
防空雷达电子对抗仿真系统分析设计防空雷达电子对抗仿真系统是国防科技领域中非常重要的一项技术。
该系统可以对实际雷达进行仿真,进而分析其功能特性和电子攻击特性,为实际作战提供科学依据和技术支持。
本文将从系统分析和设计两个方面,探讨防空雷达电子对抗仿真系统的实现方法。
一、系统分析防空雷达电子对抗仿真系统主要是由仿真系统和协同控制系统两部分组成。
其中仿真系统主要实现防空雷达的仿真模拟,模拟雷达信号的发送和接收,模拟环境和干扰条件。
协同控制系统则负责管理和控制仿真系统的运行和数据处理。
仿真系统核心模块包括:模拟信号发生器模块、接收机模块、数字信号处理模块、图像处理模块、故障仿真模块等。
其中模拟信号发生器模块负责产生雷达发射的信号;接收机模块则接收雷达的回波信号,进行处理并输出相应的数据;数字信号处理模块则负责对接收到的信号进行采样、滤波、变换、识别等处理,提取其中的有用信息;图像处理模块则用于对采集到的图像数据进行处理、分析和识别;故障仿真模块则可以模拟故障情况,检测仿真系统的鲁棒性。
协同控制系统则负责对仿真系统的运行、数据处理和数据分析进行管理和控制。
其中,控制单元根据预设的仿真场景和任务要求,向仿真系统下发控制指令,使仿真系统按照预设的仿真步骤和流程运行,并在仿真结束后输出相关的数据和分析报告。
数据处理单元则用于对仿真系统采集到的数据进行处理、过滤和分析,提取其中的有用信息;数据存储单元则负责对处理后的数据进行储存和归档。
二、系统设计防空雷达电子对抗仿真系统实现过程中,需要考虑到系统的准确性、鲁棒性、安全性和易用性等方面。
因此,在系统设计中需要注意以下几个方面:1、硬件平台设计防空雷达电子对抗仿真系统需要采用先进的计算机硬件和传感器等设备进行实现。
在硬件平台设计上,需要考虑到系统运行的计算性能、速度和稳定性等方面。
可以采用多核CPU和GPU并行计算等技术来提升系统的运行速度和效率。
2、软件平台设计防空雷达电子对抗仿真系统需要依托于相应的软件平台进行开发和实现。
基于C#设计的空管二次雷达显示系统黄永坚【摘要】设计一种空管二次雷达显示系统,该系统实现现有二次雷达配备的显示系统应有的功能,具备目标点迹航迹显示、雷达原始视频显示,并实现目标数据统计分析及系统性能监视.系统通过基于分层开放式模块设计实现了软件总体架构的设计,与此同时,设计了消息控制机制以及包括AsterixR类、Tag类和显示类等多种类.系统实现硬件资源简洁,性能较好.【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2018(000)024【总页数】2页(P17-18)【关键词】空管;二次雷达显示;C#;类设计【作者】黄永坚【作者单位】中国民用航空中南地区空中交通管理局广西分局,广西南宁 530000【正文语种】中文【中图分类】TP311.520 引言空管二次雷达是空中交通管制工作监视的重要设备,可以为空管自动化系统提供有效的数据源。
空管二次雷达的自身显示也非常重要,其对于雷达头数据质量的判断、空管自动化及雷达性能分析及故障排查有关键性作用。
对于空管技术保障人员,空管二次雷达的显示是一种技术保障的工具也是学习雷达数据处理的重要平台。
通常国内外雷达生产家都会配备一个以上的雷达本地终端显示,但是对于实际空管现场运行有不少不合实际的情况。
本文从实际出发,研究设计一种雷达显示系统,该系统通过C#设计实现,在实际中应用性能较好,对设备维护人员理解相关数据处理和信号处理有一定的意义。
1 设计的出发点及功能本文的设计依照《MH/T 4010-2006空中交通管制空管二次雷达设备技术规范》以及《MHT 4008-2000空管雷达及管制中心设施间协调移交数据规范》,研究相应的雷达数据格式包括 ASTERIX CAT001、CAT002、CAT034、CAT048以及CAT240多种欧控雷达格式。
结合实际情况系统采用良好的人机交互界面,通过局域网实现远程部署及远程显示能力,具备目标点迹航迹显示、雷达原始视频显示,实现目标数据统计分析及系统性能监视。
人机交互设计在军用雷达软件的应用分析摘要:在我国,军事武器装备要有非常高的可靠性和稳定性,特别是军用雷达软件,因为该系统本身相对比较复杂,因此,对操作人员专业程度的要求特别高,但是由于技术的限制,使得军用雷达领域人机交互体验还只停留在以往的用户界面水平。
但是,军用雷达软件中的用户界面就不能只满足于简单的信息传递的作用,为了保证雷达系统运行的工作效率与效果,就要使所有的信息能更加直观地反馈给雷达操作员。
关键词:人机交互设计;军用雷达软件;应用引言随着我国科学技术和信息技术的快速发展,人机交互技术在各种商业软件与日常生活中的应用越来越广泛,而且更加精准。
由于人们对美好生活的需求越来越多,而且在当下我国大数据、人工智能等不断发展的时代背景下,对人机交互技术的要求也越来越高,因此人机交互技术正在面临更多的机遇和挑战。
在未来新一代的人机交互技术在军事装备领域的应用当中,将以人为本,可以更加科学、高效得促进军用雷达软件的发展。
1军用雷达用户界面设计的现状军用雷达软件的开发和发展,是一个既漫长又复杂的工作。
而且,人机交互的用户界面作为人机交互的主要媒介,任务的下达、执行和反馈都要依靠显控终端来完成,因此显控终端在其中有着非常重要的作用。
早期雷达显示界面都非常简易,而且雷达的功能又过于复杂,使得雷达操作人员不容易找到相应的操作接口,导致操作员都要在进行专业培训时花费大量的时间来熟悉界面,与此同时,雷达还有众多的参数信息的设置和反馈,这又使得交互界面的设计难度进一步增加。
总体来说,导致雷达软件交互界面设计难度大大增加的原因大致有以下几点:首先,因为军事武器装备因为要求其要有可靠性和稳定性,反而忽视了雷达系统中交互界面设计的合理性和可操作性;其次,用户界面设计人员在进行设计的过程中过度依赖于雷达操作员对操作系统的熟练技术;最后,是由于雷达系统自身具有的复杂性。
与此同时,由于军用武器装备设计大多在战争实用性的角度进行设计的,因此,这对武器装备各项实用技能都提出非常高的要求,因为在战场上可能非常小的操作失误都可能导致非常大的偏差,从而使人员身体健康和财产都受到损伤。