一种数据处理系统和方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及雷达监控领域，具体涉及一种数据处理系统和方法。
【背景技术】
[0002]港务局、边境和基础设施所保护的机构和企业，例如石油和天然气业和海洋运输，在恶劣的海洋环境中目标尺寸和检测能力的要求表明:它们需要海洋雷达细听强大的信号处理技术。市售航海雷达系统架构限制了使用计算密集的信号处理技术，它们大多依赖于限制的IQ数据速率的单个或多个威胁处理器，但是只能做简单的信号处理技术，如CA、CFA。如果杂波增加，它们大多无法检测和追踪在正常海况下的小船/对象或高海况中正常尺寸的目标。虽然有企业已经提出使用高端DSP处理器，高端DSP具有更高的处理能力，也使得这些系统昂贵，与此同时我国相关法律政策也作出严格出口的规定。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足，本发明其中一个目的在于提供一种成本低、计算能力强和处理量灵活的数据处理系统。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
一种数据处理系统，其特征在于:包括第一多路分配器、第二多路复用器，所述第一多路分配器和第二多路复用器之间设置有若干数据处理器，第二多路复用器输出端依次连接点迹摄取模块、跟踪器模块、数据格式转化模块和显示模块。。
[0005]作为上述技术方案的改进，所述数据处理器包括依次连接的数据摄取器单元、脉冲干扰滤波单元、多普勒处理单元、杂波抑制单元、恒虚警率单元、二进制积分单元。
[0006]作为上述技术方案的改进，所述数据格式转化模块将数据以NMEA格式存储。
[0007]为了克服上述现有技术的不足，本发明另外一个目的在于提一种数据处理方法，其在探测和跟踪天气活动的时候对相控阵气象雷达资源进行最优化配置。
[0008]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
一种数据处理方法，具体包括以下步骤:
其特征在于具体包括如下步骤:
1)时间序列数据经过第一多路分配器分成对应的单独波束的数据子集，数据摄取模块对数据子集进行检错和矫正，并根据相应的脉冲来排列及编排数据并发送给脉冲干扰滤波单元；
2)脉冲干扰滤波单元对数据子集进行检错，移除由闪电或其他环境因素造成的大量脉冲尖峰；
3)运用多普勒滤波器或傅里叶变换把数据子集从脉冲幅度域移至多普勒幅度域；
4)移除杂波和其他不相干的信号并发送至恒虚警率模块；
5)恒虚警率模块进行目标探测；
6)被恒虚警率模块检测过的目标信号会被发送至二进制积分单元，并通过逻辑排除虚假目标的随机行为；
7)第二多路复用器先收集步骤6)中信号再分配给点迹摄取模块，
8)点迹摄取模块提取结果会发送至跟踪器模块，轨迹被确定；
9)数据转换模块转换数据格式、存储并显示。
[0009]作为上述技术方案的改进，所述步骤4)移除杂波的具体过程为:通过使用杂波图来有效地移除杂波，所述杂波图的形成是由持续扫描的平均值所决定，会根据传入的扫描数据进行更新，并被保存下来为从杂波中辨识真实目标时作为参考。
[0010]作为上述技术方案的改进，所述步骤5)中恒虚警率模块在强杂波和干扰情况下会采用混合单元平均恒虚警检测和有序统计恒虚警检测的方式来增强对目标探测的能力。
[0011]作为上述技术方案的改进，混合单元平均恒虚警检测的方法通过使用单元平均技术来估测噪音级别，有序统计恒虚警检测的方法通过统计来估测噪音等级;所述噪音等级是用来与目标物的信号作对比。
[0012]作为上述技术方案的改进，所述步骤7)通过使用卡尔曼滤波法检测轨迹，移除虚假迹象，来提供雷达的工作性能。
[0013]作为上述技术方案的改进，数据格式转化模块将数据以NMEA格式存储。
[0014]本发明的有益效果是:一种数据处理系统和方法，通过经过第一多路分配器分成对应的单独波束的数据子集，每个数据处理器对对应的单独波束的数据子集进行处理，所述第二多路复用器先将数据处理器处理的数据收集再分配给点迹摄取模块、跟踪器模块、数据格式转化模块和显示模块依次处理，此系统为海洋雷达执行先进信号处理技术提供一个低成本解决方案;其对于以实现其目标需要的处理能力的量是灵活的，若需要更多处理能力则易于增加更多的SDP;可以实时承载适合小目标检测和有效杂波抑制的先进信号处理。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明:
图1为本发明具体实施例的流程图；
图2为本发明具体实施例的系统结构图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明做进一步详细说明:
参照附图2，本发明提出一种数据处理系统，包括两组多路分配器和若干数据处理器，第一多路分配器输出端连接若干信号数据处理器，数据处理器输出端连接第二多路复用器，第二多路复用器输出端依次连接点迹摄取模块、跟踪器模块、数据格式转化模块和显示模块，时间序列数据经过第一多路分配器分成对应的单独波束的数据子集，每个数据处理器对对应的单独波束的数据子集进行处理，所述第二多路复用器先将数据处理器处理的数据收集再分配给点迹摄取模块、跟踪器模块、数据格式转化模块和显示模块依次处理。
[0017]数据处理器包括依次连接的数据摄取器单元、脉冲干扰滤波单元、多普勒处理单元、杂波抑制单元、恒虚警率单元、二进制积分单元。
[0018]工作原理为:安装在海岸线上的航空管制雷达包含一个按一定方向机械转动的天线，扫描速率可高达5秒钟一转，该天线可以发射和接收低波束和高波束信号:低波束是用于覆盖地表到中海拔高度空间，高波束是用于覆盖中高海拔高度的空间。对于海岸线上的航空管制雷达，低波束可同时探测到地面目标和空中目标。天线会向所关注的监控区域发射一连串电磁脉冲，在这监控区域里的物体会将电磁脉冲反射给天线。有些物体反射回来的雷达信号是需要得到关注的，则被称为“目标”，而其他剩下的物体反射回来的雷达信号被称为“杂波”，也就是雷达系统里的噪音。地表目标被认为是现存空中管制雷达系统里的噪音，因此在其信号处理过程中被除去。通常，从天线收集到的雷达数据通过数据链上的一个带通滤波器进行预处理，去掉在雷达数据外部无关信号或噪音，然后把雷达数据解调到中频雷达数据，再进行雷达数据的模数转换。此时，雷达数据被解调到基带数据(IQ数据)，并对基带数据(IQ数据)进行低通滤波和采样。这种数据会被发送到空中目标处理器进行进一步的处理，用于检测和跟踪空中目标。
[0019]从收发器发出的IQ数据首先会发至摄取器，然后被发送至数据摄取器进