一种雷达一次信息A显的时间历程显示方法及系统与流程

本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种雷达一次信息a显的时间历程显示方法及系统。

背景技术：

雷达一次信息是由雷达信号处理分系统输出的原始雷达信号。雷达一次信息a显是对雷达一次信息进行距离-幅度关系显示。

传统的雷达一次信息a显采用实时显示的方式，只显示当前时刻目标幅度与距离的关系。不利于操作员根据显示信息进行综合考虑，无法合理准确地执行下一步操作。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种雷达一次信息a显的时间历程显示方法及系统。

本发明解决上述技术问题的一技术方案如下：一种雷达一次信息a显的时间历程显示方法，包括：

获取雷达回波信号的雷达一次信息，并对所述雷达一次信息进行目标综合分析处理，得到目标分析结果；

建立三维绘图场景，以幅度、距离和时间为坐标轴的三维图显示预设量程内的所述目标分析结果的雷达一次信息；

其中，所述雷达一次信息包括雷达回波信号的距离和幅度信息。

本发明的有益效果是：本发明以幅度、距离和时间为坐标轴的三维图显示预设量程内的所述目标分析结果的雷达一次信息，使雷达操作员能够根据三维图直观了解一段时间内的回波信号情况，并根据回波信号进行综合考虑，本发明提供的参考信息更丰富，使操作员的操作更加合理准确。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述建立三维绘图场景，以幅度、距离和时间为坐标轴的三维图显示预设量程内的所述目标分析结果的雷达一次信息包括：

接收目标分析结果；所述目标分析结果包括多个数据序列，所述多个数据序列包括i路载波调制数据、q路载波调制数据和距离数据；

从i路载波调制数据和q路载波调制数据中提取出幅度值，构成幅度与距离的数据序列；

在搭建的三维绘图场景中绘制以幅度、距离和时间为坐标轴的所述雷达一次信息的三维图；

根据设置的预设量程显示所述三维图。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过获取幅度、距离以及对应的时间信息，并以上述三个参数为坐标在三维绘图场景中绘制三维图，三维图可以直观显示一段时间内幅度与距离的关系，为雷达操作员提供丰富准确直观的参考信息，使操作员根据显示信息进行综合考虑，合理准确地执行下一步操作。

进一步，所述三维图中，幅度值从第一颜色到第二颜色渐变显示在三维坐标中，其中，幅度范围的最小值对应第一颜色，幅度范围的最大值对应第二颜色，幅度范围最小值和最大值之间的中间值为第一颜色和第二颜色之间的渐变色。

采用上述进一步方案的有益效果是，将幅度值从低到高的显示设置为从一个颜色渐变至另一个颜色，便于操作员观察变化趋势，迅速作出反应。

进一步，所述第一颜色为蓝色，所述第二颜色为红色。

采用上述进一步方案的有益效果是，蓝色和红色颜色鲜明，便于对比分析。

进一步，获取雷达回波信号的雷达一次信息，并对所述雷达一次信息进行目标综合分析处理，得到目标分析结果包括：

通过发射子系统输出矩形包络的高频脉冲信号；

通过雷达天线将所述高频脉冲信号向被探测空域发射，雷达天线接收雷达回波信号；

通过收发开关控制雷达天线与发射子系统和雷达子系统的分时连接；

通过接收子系统对所述雷达回波信号进行预处理，得到适合信号处理子系统处理的信号；

通过信号处理子系统对经过预处理的雷达回波信号进行信号处理，得到雷达一次信息；

通过数据处理子系统根据所述雷达一次信息进行目标综合分析处理，得到目标分析结果；

通过定时器产生预设重复频率的脉冲序列，触发所述发射子系统、接收子系统、信号处理子系统、数据处理子系统、显控子系统和收发开关工作。

采用上述进一步方案的有益效果是，收发开关起隔离发射子系统和接收子系统的作用，在发射期间，收发开关将雷达天线与发射子系统接通，当发射子系统发出高频脉冲信号后，收发开关将雷达天线与发射子系统断开，而与接收子系统接通，使接收子系统处于随时可以接收雷达回波信号的状态；发射子系统通过雷达天线发射高频脉冲信号，接收子系统将接收的微弱的雷达回波信号进行放大处理，将放大的雷达回波信号发射至信号处理子系统，信号处理子系统对雷达回波信号进行信号处理，生成雷达一次信息，数据处理子系统对雷达一次信息进行目标分析，得到目标分析结果；通过对雷达回波信号进行上述处理分析，可以快速有效获取雷达一次信息。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种雷达一次信息a显的时间历程显示系统，包括：

雷达信号处理子系统，用于获取雷达回波信号的雷达一次信息，并对所述雷达一次信息进行目标综合分析处理，得到目标分析结果；

显控子系统，用于建立三维绘图场景，以幅度、距离和时间为坐标轴的三维图显示预设量程内的所述目标分析结果的雷达一次信息；

其中，所述雷达一次信息包括雷达回波信号的距离和幅度信息。

本发明的有益效果是：本发明以幅度、距离和时间为坐标轴的三维图显示预设量程内的所述目标分析结果的雷达一次信息，使雷达操作员能够根据三维图直观了解一段时间内的回波信号情况，并根据回波信号进行综合考虑，本发明提供的参考信息更丰富，使操作员的操作更加合理准确。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述显控子系统包括：

数据接收模块，用于接收目标分析结果；所述目标分析结果包括多个数据序列，所述多个数据序列包括i路载波调制数据、q路载波调制数据和距离数据；

数据处理模块，用于从i路载波调制数据和q路载波调制数据中提取出幅度值，构成幅度与距离的数据序列；

a显绘图模块，用于在搭建的三维绘图场景中绘制以幅度、距离和时间为坐标轴的所述雷达一次信息的三维图，根据设置的预设量程显示所述三维图；

人机交互模块，用于设置预设量程，和/或发送雷达控制参数。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过获取幅度、距离以及对应的时间信息，并以上述三个参数为坐标在三维绘图场景中绘制三维图，三维图可以直观显示一段时间内幅度与距离的关系，为雷达操作员提供丰富准确直观的参考信息，使操作员根据显示信息进行综合考虑，合理准确地执行下一步操作。

进一步，所述a显绘图模块绘制的幅度距离时间三维图中，幅度值从第一颜色到第二颜色渐变显示在三维坐标中，其中，幅度范围的最小值对应第一颜色，幅度范围的最大值对应第二颜色，幅度范围最小值和最大值之间的中间值为第一颜色和第二颜色之间的渐变色。

采用上述进一步方案的有益效果是，将幅度值从低到高的显示设置为从一个颜色渐变至另一个颜色，便于操作员观察变化趋势，迅速作出反应。

进一步，所述第一颜色为蓝色，所述第二颜色为红色。

采用上述进一步方案的有益效果是，蓝色和红色颜色鲜明，便于对比分析。

进一步，所述雷达信号处理子系统包括：

发射子系统，用于输出矩形包络的高频脉冲信号；

雷达天线，用于将所述高频脉冲信号向被探测空域发射；还用于接收雷达回波信号；

收发开关，用于控制雷达天线与发射子系统和雷达子系统的分时连接；

接收子系统，用于对所述雷达回波信号进行预处理，得到适合信号处理子系统处理的信号；

信号处理子系统，用于对经过预处理的雷达回波信号进行信号处理，得到雷达一次信息；

数据处理子系统，用于根据所述雷达一次信息进行目标综合分析处理，得到目标分析结果；

定时器，用于产生预设重复频率的脉冲序列，触发所述发射子系统、接收子系统、信号处理子系统、数据处理子系统、显控子系统和收发开关工作。

采用上述进一步方案的有益效果是，可收发开关起隔离发射子系统和接收子系统的作用，在发射期间，收发开关将雷达天线与发射子系统接通，当发射子系统发出高频脉冲信号后，收发开关将雷达天线与发射子系统断开，而与接收子系统接通，使接收子系统处于随时可以接收雷达回波信号的状态；发射子系统通过雷达天线发射高频脉冲信号，接收子系统将接收的微弱的雷达回波信号进行放大处理，将放大的雷达回波信号发射至信号处理子系统，信号处理子系统对雷达回波信号进行信号处理，生成雷达一次信息，数据处理子系统对雷达一次信息进行目标分析，得到目标分析结果；通过对雷达回波信号进行上述处理分析，可以快速有效获取雷达一次信息。

附图说明

图1为本发明一施例提供的雷达一次信息a显的时间历程显示方法示意性流程图；

图2为本发明另一施例提供的雷达一次信息a显的时间历程显示方法示意性流程图；

图3为本发明另一施例提供的雷达一次信息a显的时间历程显示方法示意性流程图；

图4为本发明一施例提供的雷达一次信息a显的时间历程显示系统示意性结构框图；

图5为本发明另一施例提供的雷达一次信息a显的时间历程显示系统示意结构框图；

图6为本发明另一施例提供的雷达一次信息a显的时间历程显示系统示意性结构框图；

图7为本发明实施例中雷达一次信息的三维图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1给出了本发明实施例提供的一种雷达一次信息a显的时间历程显示方法的示意性流程图。如图1所示，该方法包括：

s110，获取雷达回波信号的雷达一次信息，并对所述雷达一次信息进行目标综合分析处理，得到目标分析结果；

s120，建立三维绘图场景，以幅度、距离和时间为坐标轴的三维图显示预设量程内的所述目标分析结果的雷达一次信息；

其中，所述雷达一次信息包括雷达回波信号的距离和幅度信。

上述实施例中，以幅度、距离和时间为坐标轴的三维图显示预设量程内的所述目标分析结果的雷达一次信息，使雷达操作员能够根据三维图直观了解一段时间内的回波信号情况，并根据回波信号进行综合考虑，本发明提供的参考信息更丰富，使操作员的操作更加合理准确。

可选地，作为本发明一个实施例，如图2所示，获取雷达回波信号的雷达一次信息，并对所述雷达一次信息进行目标综合分析处理，得到目标分析结果包括：

s210，通过发射子系统输出矩形包络的高频脉冲信号；

s220，通过雷达天线将所述高频脉冲信号向被探测空域发射，雷达天线接收雷达回波信号；

s230，通过收发开关控制雷达天线与发射子系统和雷达子系统的分时连接；

s240，通过接收子系统对所述雷达回波信号进行预处理，得到适合信号处理子系统处理的信号；

s250，通过信号处理子系统对经过预处理的雷达回波信号进行信号处理，得到雷达一次信息；

s260，通过数据处理子系统根据所述雷达一次信息进行目标综合分析处理，得到目标分析结果；

上述方法中，通过定时器产生预设重复频率的脉冲序列，触发所述发射子系统、接收子系统、信号处理子系统、数据处理子系统、显控子系统和收发开关工作。收发开关起隔离发射子系统和接收子系统的作用，在发射期间，收发开关将雷达天线与发射子系统接通，当发射子系统发出高频脉冲信号后，收发开关将所述雷达天线与发射子系统断开，而与接收子系统接通，使接收子系统处于随时可以接收雷达回波信号的状态；发射子系统通过雷达天线发射高频脉冲信号，接收子系统将接收的微弱的雷达回波信号进行放大处理，将放大的雷达回波信号发射至信号处理子系统，信号处理子系统对雷达回波信号进行信号处理，生成雷达一次信息，数据处理子系统对雷达一次信息进行目标分析，得到目标分析结果；通过对雷达回波信号进行上述处理分析，可以快速有效获取雷达一次信息。

可选地，作为本发明一个实施例，如图3所示，建立三维绘图场景，以幅度、距离和时间为坐标轴的三维图显示预设量程内的所述目标分析结果的雷达一次信息包括：

s310，接收目标分析结果；所述目标分析结果包括多个数据序列，所述多个数据序列包括i路载波调制数据、q路载波调制数据和距离数据；

具体地，i路载波调制数据，记为ii(i＝0,1,2,3…)；q路载波调制数据，记为qi(i＝0,1,2,3…)；距离数据，记为ri(i＝0,1,2,3…)；将其中第i+1个数据记为(i,q,r)i，表示距离r对应的i、q数据。

每一次接收到的数据会带有一个时间标记，说明数据产生的时刻。在绘图显示的时候，将计算出的幅度按照对应的时刻在时间轴的相应位置显示出来。

s320，从i路载波调制数据和q路载波调制数据中提取出幅度值，构成幅度与距离的数据序列；

具体地，计算公式如下：

其中，a表示由i、q计算得到的幅度值，则数据序列(a,r)i(i＝0,1,2,3…)表示第i+1个数据的距离数据为r，其对应的幅度数据为a。

s330，在搭建的三维绘图场景中绘制以幅度、距离和时间为坐标轴的所述雷达一次信息的三维图；

s340，根据设置的预设量程显示所述三维图。

上述实施例中，通过获取幅度、距离以及对应的时间信息，并以上述三个参数为坐标在三维绘图场景中绘制三维图，三维图可以直观显示一段时间内幅度与距离的关系，为雷达操作员提供丰富准确直观的参考信息，使操作员根据显示信息进行综合考虑，合理准确地执行下一步操作。

该实施例中，所述三维图中，幅度值从第一颜色到第二颜色渐变显示在三维坐标中，其中，幅度范围的最小值对应第一颜色，幅度范围的最大值对应第二颜色，幅度范围最小值和最大值之间的中间值为第一颜色和第二颜色之间的渐变色。该实施例中，将幅度值从低到高的显示设置为从一个颜色渐变至另一个颜色，便于操作员观察变化趋势，迅速作出反应。

优选地，所述第一颜色为蓝色，所述第二颜色为红色。该实施例中，蓝色和红色颜色鲜明，便于对比分析。

上文结合图1至图3，详细描述了根据本发明实施例提供雷达一次信息a显的时间历程显示方法。下面结合图4，详细描述本发明实施例提供雷达一次信息a显的时间历程显示系统。

图4给出了本发明实施例提供的一种雷达一次信息a显的时间历程显示系统的示意性结构框图。如图4所示，该系统包括雷达信号处理子系统100和显控子系统200。

雷达信号处理子系统100用于获取雷达回波信号的雷达一次信息，并对所述雷达一次信息进行目标综合分析处理，得到目标分析结果；显控子系统200用于建立三维绘图场景，以幅度、距离和时间为坐标轴的三维图显示预设量程内的所述目标分析结果的雷达一次信息；其中，所述雷达一次信息包括雷达回波信号的距离和幅度信息。

上述实施例中，以幅度、距离和时间为坐标轴的三维图显示预设量程内的所述目标分析结果的雷达一次信息，使雷达操作员能够根据三维图直观了解一段时间内的回波信号情况，并根据回波信号进行综合考虑，本发明提供的参考信息更丰富，使操作员的操作更加合理准确。

可选地，作为本发明一个实施例，如图5所示，雷达信号处理子系统100包括：发射子系统101、雷达天线102、收发开关103、接收子系统104、信号处理子系统105、数据处理子系统106和定时器107。

发射子系统101输出矩形包络的高频脉冲信号；雷达天线102将所述高频脉冲信号向被探测空域发射，还用于接收雷达回波信号；收发开关103控制雷达天线与发射子系统和雷达子系统的分时连接，在发射期间，所述收发开关将所述雷达天线与所述发射子系统接通，当发射子系统发出高频脉冲信号后，所述收发开关将所述雷达天线与发射子系统断开，而与接收子系统接通，使接收子系统处于随时可以接收雷达回波信号的状态；接收子系统104对所述雷达回波信号进行预处理，得到适合信号处理子系统处理的信号；信号处理子系统105对经过预处理的雷达回波信号进行信号处理，得到雷达一次信息；数据处理子系统106根据所述雷达一次信息进行目标综合分析处理，得到目标分析结果；定时器107产生预设重复频率的脉冲序列，触发所述发射子系统、接收子系统、信号处理子系统、数据处理子系统、显控子系统和收发开关工作。

以下对雷达信号处理子系统中的各部件作如下介绍。

发射子系统：由调制器和发射机组成。调制器产生矩形脉冲，用于调制发射机的输出波形；发射机输出矩形包络的高频脉冲信号。

雷达天线：经收发开关控制，将发射子系统送来的脉冲信号定向向自由空间辐射；雷达天线接收雷达回波信号，经收发开关传送给接收子系统。

收发开关：起隔离发射子系统和接收子系统的作用。在发射期间，使雷达天线与接收子系统断开，而与发射子系统接通。当发射子系统发出脉冲后，收发开关就把雷达天线与发射子系统断开，而与接收子系统接通，使接收子系统处于随时可以接收回波信号的状态。

定时器：是整个雷达的时间控制部分，产生重复频率一定的脉冲序列，触发收发开关、调制器、接收子系统、信号处理子系统、数据处理子系统和显控子系统工作。

接收子系统：将收发开关送来的微弱的雷达回波信号进行放大处理，包括低噪声高频放大、混频、中频放大、检波和视频放大等处理，然后将放大到一定程度的目标回波信号送至信号处理子系统。

信号处理子系统：将接收子系统送来的目标回波视频信号进行二次处理，包括视频积累、杂波抑制、多普勒匹配滤波、恒虚警率(cfar)检测、杂波图技术、解模糊、空～时二维处理、图像处理和目标识别等，最后生成雷达一次信息。

数据处理子系统：根据信号处理送来的雷达一次信息，进行目标识别判定、目标距离/角度/速度测量、目标航迹处理、多目标跟踪、目标参数坐标变换等。

雷达信号处理子系统工作时，由定时器产生重复频率一定的脉冲序列，触发调制器等雷达子系统工作。调制器产生一系列大功率矩形脉冲调制发射机发出的波形，使发射机输出一系列矩形包络的高频脉冲信号，高频脉冲信号经过收发开关到达雷达天线，雷达天线发出脉冲式的无线电波向被探测的空域传播出去。无线电波在传输过程中碰到目标，电波的能量将会被吸收一部分，透过一部分，同时向各个方向散射一部分。散射开的电波能量有一部分向雷达天线方向传播过来，成为雷达回波。到达雷达天线的回波由雷达天线接收下来成为高频信号，经过收发开关到达接收子系统。接收子系统将有用的目标回波信号从杂波和噪声干扰中检测出来，并将目标回波信号由高频经中频变换到视频，送往信号处理子系统，对目标回波信号进行数字信号检测和信息提取，获得雷达一次信息，雷达一次信息包括雷达回波的距离和幅度信息。

上述实施例中，收发开关起隔离发射子系统和接收子系统的作用，在发射期间，所述收发开关将所述雷达天线与所述发射子系统接通，当发射子系统发出高频脉冲信号后，所述收发开关将所述雷达天线与发射子系统断开，而与接收子系统接通，使接收子系统处于随时可以接收雷达回波信号的状态；发射子系统通过雷达天线发射高频脉冲信号，接收子系统将接收的微弱的雷达回波信号进行放大处理，将放大的雷达回波信号发射至信号处理子系统，信号处理子系统对雷达回波信号进行信号处理，生成雷达一次信息，数据处理子系统对雷达一次信息进行目标分析，得到目标分析结果；通过对雷达回波信号进行上述处理分析，可以快速有效获取雷达一次信息。

可选地，作为本发明一个实施例，如图6所示，显控子系统包括数据接收模块201、数据处理模块202、a显绘图模块203和人机交互模块204。

数据接收模块201接收目标分析结果；所述目标分析结果包括多个数据序列，所述多个数据序列包括i路载波调制数据、q路载波调制数据和距离数据；数据处理模块202从i路载波调制数据和q路载波调制数据中提取出幅度值，构成幅度与距离的数据序列；a显绘图模块203在搭建的三维绘图场景中绘制以幅度、距离和时间为坐标轴的所述雷达一次信息的三维图，根据设置的预设量程显示所述三维图；人机交互模块204设置预设量程，和/或发送雷达控制参数。

上述实施例中，通过获取幅度、距离以及对应的时间信息，并以上述三个参数为坐标在三维绘图场景中绘制三维图，三维图可以直观显示一段时间内幅度与距离的关系，为雷达操作员提供丰富准确直观的参考信息，使操作员根据显示信息进行综合考虑，合理准确地执行下一步操作。

该实施例中，所述a显绘图模块绘制的幅度距离时间三维图中，幅度值从第一颜色到第二颜色渐变显示在三维坐标中，其中，幅度范围的最小值对应第一颜色，幅度范围的最大值对应第二颜色，幅度范围最小值和最大值之间的中间值为第一颜色和第二颜色之间的渐变色。将幅度值从低到高的显示设置为从一个颜色渐变至另一个颜色，便于操作员观察变化趋势，迅速作出反应。

优选地，所述第一颜色为蓝色，所述第二颜色为红色。蓝色和红色颜色鲜明，便于对比分析。

显控子系统：具备人机交互功能，显示一次雷达信息和雷达工作状态，根据雷达操作员的操作指令形成相应的控制参数并下发给雷达各个子系统，控制雷达工作状态。

本发明实施例中的三维图如图7所示，其中，x轴代表距离、y轴代表幅度、z轴代表时间。该实施例中，采用通用颜色渐变公式，将幅度值从蓝色到红色渐变显示在三维坐标上，其中幅度范围的最小值对应蓝色，幅度范围的最大值对应红色，幅度范围最小值和最大值之间的中间值为渐变色。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。