一种基于目标方位扩展实现检测视频PPI显示增强的方法和装置与流程

本发明属于常规警戒雷达终端显示领域，特别是涉及一种基于目标方位扩展实现检测视频PPI显示增强的方法和装置，即根据显示界面设置检测视频回波方位扩展宽度，同时呈现波束调制的逐级递减效果。

背景技术：

传统警戒雷达终端PPI显示器显示雷达回波一般包括原始视频信号以及检测视频信号两类。其中原始视频信号时雷达信号处理经脉压求模后得到的带有幅度信息的视频信号，检测视频是雷达信号处理经脉压，MTI/MTD滤波以及恒虚警检测后得到的1bit过门限信号。通常，雷达终端对于这类信号采用直接将过门限的信号转换成最大幅度，对于8bit的显示，即转换成256级灰度显示。由于处理方式、门限以及波束宽度等因素，检测视频呈现目标方位宽度较小，幅度单一，缺少波束调制效果，不便于人工观测。

针对上述问题，本发明提供了一种视频PPI显示增强的方法使目标显示增强效果明显提升。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于目标方位扩展实现检测视频PPI显示增强的方法和装置，通过光纤接口将雷达信号处理输出视频回波并发送至显示终端，显示终端利用通用计算机配光纤板的方式实现，再通过光纤板上的FPGA完成目标方位扩展实现检测视频PPI显示增强，解决了现有的雷达终端PPI显示器视频方位宽度小、幅度单一、缺少波束调制效果、不便于人工观测的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于目标方位扩展实现检测视频PPI显示增强的装置，包括乒乓双口RAM存储器模块、读写地址和使能产生模块、滑窗处理模块、距离预估模块和幅度输出模块；

所述滑窗处理模块分别连接乒乓双口RAM存储器模块和距离预估模块，所述距离预估模块与幅度输出模块相联；

所述乒乓双口RAM存储器模块包括双口RAM储存器(A)和双口RAM储存器(B)；所述双口RAM储存器(A)和双口RAM储存器(B)均用于读取滑窗数据和写入滑窗处理结果；

所述读写地址和使能产生模块用于产生两组乒乓双口RAM存储器的读写地址和读写使能信号，控制两组乒乓双口RAM存储器完成上一帧检测视频滑窗数据从一组双口RAM存储器读出以及本帧滑窗数据的写入另一组双口RAM存储器；

所述读写地址和使能产生模块分别与双口RAM储存器(A)和双口RAM储存器(B)相联；

所述滑窗处理模块用于新进检测视频数据和上一帧检测视频滑窗数据，完成本一帧检测视频滑窗数据产生；

所述距离预估模块包括右侧目标最近距离预估和左侧目标最近距离预估；所述右侧目标最近距离预估用于以当前输出目标为中心，向右统计最近目标距离当前输出位置的偏移量；所述左侧目标最近距离预估用于以当前输出目标为中心，向左统计最近目标距离当前输出位置的偏移量；

所述幅度输出模块用于根据前输出位置左、右两侧目标最近距离决定最终输出的目标幅度。

优选地，所述双口RAM储存器(A)和双口RAM储存器(B)大小均由方位扩展宽度和一帧数据距离向最大点数决定。

优选地，所述乒乓双口RAM存储器模块的输入端用于输入检测视频和滑窗处理模块的处理结果。

优选地，一个周期内，双口RAM储存器(A)读取上一帧滑窗数据，经视频滑窗处理完成后，写入双口RAM储存器(B)；下一个周期双口RAM储存器(B)读取上一帧滑窗数据，经视频滑窗处理完成后，写入双口RAM储存器(A),即双口RAM储存器(A)和双口RAM储存器(B)交替完成数据的写入和读出。

优选地，所述幅度输出模块为ROM存储器，其中ROM存储器地址包括目标扩展宽度、左侧目标最近距离和右侧目标最近距离，ROM存储器的输出数据为最终输出的目标幅度。

本发明为一种基于目标方位扩展实现检测视频PPI显示增强的方法，包括如下步骤：

S001一组双口RAM存储器读取上一帧滑窗数据；

S002完成检测视频滑窗处理；

S003另一组双口RAM存储器写入本帧滑窗处理后的结果；

S004以当前输出目标为中心，向左、右统计最近目标距离偏移量；

S005人工设置目标方位扩展宽度；

S006ROM存储表输出目标幅度。

优选地，所述步骤S002中，滑窗处理具体实施方式如下：当前输入的检测视频数据放到本帧检测视频滑窗的[D0]位置，上一帧检测视频滑窗数据的[D15]被滑出，上一帧检测视频滑窗数据的[D14:D0]放到本帧检测视频滑窗[D15:D1]的位置。

优选地，所述步骤S006中，ROM存储表计算方法如下：

P001设置最大扩展宽度；

P002选择输出文件；

P003设置扩展宽度循环；

P004根据扩展宽度计算灰度递减值；

P005选取灰度递减值的个数；

P006灰度递减值赋值到目标幅度输出表；

P007遍历左、右两侧目标最近距离，选择输出目标幅度；

P008根据当前位置左右两边目标灰度，选择较小的作为输出表。

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明通过FPGA实现检测视频PPI显示增强达到扩展调制效果，具体FPGA程序设计通过查表方式实现，在不增加设备量的同时，有效保证了处理能力和处理延时指标；

(2)本发明通过对目标方位扩展可参数化控制，根据人工设置可呈现操作员需要的扩展宽度和调制效果，由于计算量小，几乎不增加处理延时，便于工程实现，目标显示增强效果明显提升，大大提高目标的人工观测能力。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种基于目标方位扩展实现检测视频PPI显示增强的装置结构示意图；

图2为本发明的一种基于目标方位扩展实现检测视频PPI显示增强的方法步骤图；

图3为ROM存储表计算方法步骤图；

图4为检测视频原显示效果图；

图5为检测视频增强后显示效果图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种基于目标方位扩展实现检测视频PPI显示增强的装置，包括乒乓双口RAM存储器模块、读写地址和使能产生模块、滑窗处理模块、距离预估模块和幅度输出模块；滑窗处理模块分别连接乒乓双口RAM存储器模块和距离预估模块，距离预估模块与幅度输出模块相联；乒乓双口RAM存储器模块包括双口RAM储存器(A)和双口RAM储存器(B)；双口RAM储存器(A)和双口RAM储存器(B)均用于读取滑窗数据和写入滑窗处理结果；读写地址和使能产生模块用于产生两组乒乓双口RAM存储器的读写地址和读写使能信号，控制两组乒乓双口RAM存储器完成上一帧检测视频滑窗数据从一组双口RAM存储器读出以及本帧滑窗数据的写入另一组双口RAM存储器；读写地址和使能产生模块分别与双口RAM储存器(A)和双口RAM储存器(B)相联；滑窗处理模块用于新进检测视频数据和上一帧检测视频滑窗数据，完成本一帧检测视频滑窗数据产生；距离预估模块包括右侧目标最近距离预估和左侧目标最近距离预估；右侧目标最近距离预估用于以当前输出目标为中心，向右统计最近目标距离当前输出位置的偏移量；左侧目标最近距离预估用于以当前输出目标为中心，向左统计最近目标距离当前输出位置的偏移量；幅度输出模块用于根据前输出位置左、右两侧目标最近距离决定最终输出的目标幅度。

其中，双口RAM储存器(A)和双口RAM储存器(B)大小均由方位扩展宽度和一帧数据距离向最大点数决定，本方案中距离最大点数设为8000点，方位扩展的最大宽度为7点，故双口RAM存储器的大小选择为8192点×16bit,其中双口RAM存储器的深度必须大于距离最大点数，且为2的整次幂，双口RAM存储器的数据位宽必须大于方位扩展的最大宽度的两倍，保证影响本方位输出的结果的数据被全部保留。

其中，乒乓双口RAM存储器模块的输入端用于输入检测视频和滑窗处理模块的处理结果。

其中，一个周期内，双口RAM储存器(A)读取上一帧滑窗数据，经视频滑窗处理完成后，写入双口RAM储存器(B)；下一个周期双口RAM储存器(B)读取上一帧滑窗数据，经视频滑窗处理完成后，写入双口RAM储存器(A),即双口RAM储存器(A)和双口RAM储存器(B)交替完成数据的写入和读出；数据读取后对新数据和上帧数据进行滑窗处理，结果一方面写回到乒乓双口RAM储存器模块，另一方面输出到距离预估模块进行目标最近距离预估。

其中，幅度输出模块为ROM存储器，其中ROM存储器地址包括目标扩展宽度、左侧目标最近距离和右侧目标最近距离，ROM存储器的输出数据为最终输出的目标幅度，当右侧目标最近距离小于等于左侧目标最近距离时，最终输出的目标幅度为右侧目标最近距离；当右侧目标最近距离大于左侧目标最近距离时，最终输出的目标幅度为左侧目标最近距离。

请参阅图2、4、5所示，本发明为一种基于目标方位扩展实现检测视频PPI显示增强的方法，包括如下步骤：

S001一组双口RAM存储器读取上一帧滑窗数据；

S002完成检测视频滑窗处理；

S003另一组双口RAM存储器写入本帧滑窗处理后的结果；

S004以当前输出目标为中心，向左、右统计最近目标距离偏移量；

S005人工设置目标方位扩展宽度；

S006ROM存储表输出目标幅度。

其中，步骤S002中，滑窗处理具体实施方式如下：当前输入的检测视频数据放到本帧检测视频滑窗的[D0]位置，上一帧检测视频滑窗数据的[D15]被滑出，上一帧检测视频滑窗数据的[D14:D0]放到本帧检测视频滑窗[D15:D1]的位置。

请参阅图3所示，其中，步骤S006中ROM存储表计算方法如下：

P001设置最大扩展宽度，通常最大扩展宽度设为7点；

P002选择输出文件，输出文件为.TXT结尾的文本文档；

P003设置扩展宽度循环；

P004根据扩展宽度计算灰度递减值；

P005选取灰度递减值的个数；

P006灰度递减值赋值到目标幅度输出表；

P007遍历左、右两侧目标最近距离，选择输出目标幅度；

P008根据当前位置左右两边目标灰度，选择较小的作为输出表，选择最小的两边目标灰度，将该目标灰度加一，得到当前输出目标幅度,在不增加设备量的同时，有效保证了处理能力和处理延时指标。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。