专利名称：一种脉冲雷达成像中的坐标转换方法
技术领域：
本发明涉及一种脉冲雷达图像显示的处理方法，尤其是涉及一种脉冲雷达成像中的坐标转换方法。
背景技术：
脉冲雷达在在民用导航、侦查等领域有着广泛的应用。显示器作为雷达信息的直接反应，显示效果往往直接影响着雷达效果和船只安全。显示器的扫描方式是从左到右的逐行扫描或者隔行扫描，属于直角坐标的方式，而雷达获取的信息是径向圆扫描方式属极坐标方式，所以要实现雷达数据的显示首先要将雷达的极坐标信息转换成直角坐标信息并存入显存，再以帧扫描的方式从显存中读出并显示出来。目前雷达成像中极坐标到直角坐标的转换主要采用的是查表法，这种方法将极坐标通过三角函数计算得到的直角坐标保存到查找表，然后将查找表存储在存储空间中，在处理器中输入雷达扫描线后，根据雷达扫描线的角度值寻址存储空间得到该雷达扫描线上所有扫描点对应的一组直角坐标，实现了极坐标到直角坐标的快速转换，但是这种方法对扫描点的极坐标通过三角函数计算得到的在直角坐标系中的直角坐标和雷达显示屏上像素点在直角坐标系中的直角坐标不能一一对应的问题未做处理，在显像时会出现“死点”， “死点”为显示屏显像时某些像素点没有像素显示，造成成像不清晰；并且查找表记录的是圆周范围内所有极坐标对应的直角坐标，所用的存储空间较大。
发明内容
本发明针对以上技术问题通过提供一种成像清晰的脉冲雷达成像中的坐标转换方法，很好地解决了 “死点”问题，同时只使用少量存储空间。本发明的技术方案为一种脉冲雷达成像中的坐标转换方法，包括以下处理步骤si.雷达扫描一周的扫描线总数为N，每条雷达扫描线上有扫描点M个，η为第η 条扫描线，在雷达扫描圆周的0° 45°范围内，将所有雷达扫描线的扫描点的极坐标(r，
θ)通过公式
权利要求
1. 一种脉冲雷达成像中的坐标转换方法，其特征在于包括以下处理步骤 si.雷达扫描一周的扫描线总数为N，每条雷达扫描线上有扫描点M个，η为第η条扫描线，在雷达扫描圆周的0° 45°范围内，将所有雷达扫描线的扫描点的极坐标(r，θ)通过公式计算得到对应的直角坐标(Xi，yi)，组成数组Kxi, YiM，其中，N，M，n, i， r 都为整数，且 η e
, i e [0，MN/8)，r e [0, Μ) ,^ = ^2^ .s2.将位于直角坐标系第一象限0° 45°范围内且满足条件的所有直角坐标点(x，y)找出，组成数组Kx，y)}，再将数组{(x,y)}中的每一个直角坐标点分别与数组Kxi, Yi)!中的每一个直角坐标点比较，若满足条件g = ζ，则将此坐标点(χ，y)从数组Kx，y)}中删除，最后将筛选过的数组Kx，y)}重新定义为数组{(χ'，y' )}；s3.选定数组{(Xi，yi)}中的第1个直角坐标点，1=0，1，2，...，1^/8-1，再遍历数组{(x' , y' )}，找出满足条件仏^的所有直角坐标组成新的数组Kxi/ , Yij' )}并从数组Kx'，y' )}中删除，其中Ui/ ,Yij')表示数组{(Xi，yj)}中第i个坐标点周围满足条件^: 的第j个坐标点，j为整数且」e [0，J)，J表示数组{( '，L/ )丨中所含元素个数；用直角坐标(Xi，Yi)的横坐标Xi分别减去数组Kxi/，Yij' )}中的每一个直角坐标的横坐标Xij'，直角坐标(Xi，Yi)的纵坐Syi分别减去数组{( /，Yij' )}中的每一个直角坐标的纵坐标Yij'得到 Ui-Xil' , Yi-Yi/ )> (Xi-Xi2' ； Yi-Yi2' ).·· (Xi-Xij'， Yi-Yij ‘)，再用一个宽度为2J*k bit的二进制数add来表示(Xi-Xil ‘，yi-yn ‘)、 (Xi-Xi2' , Ii-Ii2' )··· (Xi-Xij' , Yi-Yij')，表示方法为二进制数 add 的 0 (k-l)bit 表示数值Xi-Xil'、二进制数add的k ^^-1)13^表示数值7厂7^，2k (3k-l)bit表示数值Xi-Xi2'、二进制数add的3k ^^-1)1^〖表示数值711^，...，二进制数add 的 (Oj-1)*k_l)bit 表示数值 Xi-Xij'、二进制数 add 的((2j_l)*k) “2」_*10-1)13行表示数值711^，其中k为所有Xi-Xi/和yi_yi/数值中的最大值化为二进制数后的位宽；将直角坐标(Xpyi)及其相应的add值保存为(Lyjdd)i, (Lyddd)i代表了直角坐标(Xpyi)和数组 Kxij' ,Iii' )}；s4.重复执行s3，其中i依次取值0，1，2，...，ΜΝ/8-1，再将所有的(x，y，add) i保存到查找表；s5.处理器在接收雷达扫描圆周范围内第Ii1条扫描线及其相应灰度信息后，将第Ii1条扫描线通过映射公式转换到0° 45°范围内相应扫描线η;
2.根据权利要求1所述的一种脉冲雷达成像中的坐标转换方法，其特征在于所述的步骤s4将查找表保存在处理器的外接存储器中，在处理器启动时，将查找表从外接存储器拷贝到内存中；所述的步骤s6、所述的步骤s7中的第一存储器和第二存储器为处理器的片内存储器。
3.根据权利要求2所述的一种脉冲雷达成像中的坐标转换方法，其特征在于所述的处理器采用FPGA。
4.根据权利要求3所述的一种脉冲雷达成像中的坐标转换方法，其特征在于所述的外接存储器采用NANDFLASH，所述的内存采用SDRAM，所述的片内存储器采用FIFO存储器。
全文摘要
本发明公开了一种脉冲雷达成像中的坐标转换方法，建立了新型查找表，通过附加信息标示死点情况，在坐标输出时按附加信息对死点进行补点处理，提高了雷达成像质量；建立的查找表只记录了0°～45°极坐标到直角坐标的转换，圆周内其他极坐标到直角坐标的转换通过映射公式、查表法和转换公式处理完成，缩减了查找表需要的储存空间；通过使用片外存储器，为处理器节约了片内存储空间；本发明可应用于基于FPGA硬件平台的脉冲雷达图像显示、基于PC的脉冲雷达图像显示，还可以应用于各种极坐标软硬件显示系统。
文档编号G01S13/89GK102313886SQ20111024114
公开日2012年1月11日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者冉元进, 敬洁, 李宏波, 李 浩, 田丹, 罗长阳, 鄢林, 陈闹, 陶吉怀 申请人:宁波成电泰克电子信息技术发展有限公司