本文關(guān)鍵詞：基于ARM技術(shù)的數(shù)字船用雷達(dá)ARPA系統(tǒng)的研究

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【摘要】：自動(dòng)雷達(dá)標(biāo)繪儀(ARPA)作為一種船用導(dǎo)航避碰設(shè)備,在引導(dǎo)船舶安全航行以及避碰方面發(fā)揮著極其重要的作用。本文結(jié)合國內(nèi)外船用雷達(dá)ARPA系統(tǒng)的應(yīng)用背景和發(fā)展趨勢(shì),研究并設(shè)計(jì)了一種基于嵌入式處理器和FPGA雙處理器架構(gòu)的船用雷達(dá)ARPA系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠完成對(duì)回波信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、對(duì)雷達(dá)雜波信號(hào)的可調(diào)性抑制、對(duì)雷達(dá)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤預(yù)測(cè)以及實(shí)時(shí)顯示。同時(shí),該系統(tǒng)具有友好的人機(jī)交互界面,方便用戶對(duì)雷達(dá)的操作和控制,實(shí)現(xiàn)船用雷達(dá)導(dǎo)航和避碰功能。在本課題的研究與開發(fā)中,本文完成了以下工作:1)詳細(xì)介紹了船用雷達(dá)ARPA系統(tǒng)原理。首先介紹了各種傳感器信號(hào)的預(yù)處理方法及其必要性,然后介紹了目標(biāo)檢測(cè)、錄取和跟蹤的原理及方法,接著介紹了目標(biāo)參數(shù)的自動(dòng)計(jì)算及危險(xiǎn)判斷與報(bào)警,最后介紹了船用雷達(dá)試操船功能。2)結(jié)合數(shù)字船用雷達(dá)工作原理,討論了基于ARM技術(shù)的數(shù)字船用雷達(dá)ARPA系統(tǒng)的總體要求及總體設(shè)計(jì)方案,同時(shí)分析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸和掃描坐標(biāo)變換兩個(gè)關(guān)鍵問題,并給出了解決方案。此外還分析了嵌入式軟件總體設(shè)計(jì)方案并對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行了模塊劃分。3)詳細(xì)介紹了ARPA算法的研究與設(shè)計(jì)。通過對(duì)雷達(dá)雜波抑制算法進(jìn)行建模、分析以及仿真,選取了適合本系統(tǒng)的雜波抑制算法;接著介紹了雷達(dá)信號(hào)積累算法,通過信號(hào)積累能夠有效地提高脈沖信號(hào)的信噪比,從而有利于改善船用雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)性能;然后介紹了目標(biāo)點(diǎn)跡形成與處理相關(guān)原理;通過對(duì)傳統(tǒng)的???濾波算法、極坐標(biāo)系以及直角坐標(biāo)系下的自適應(yīng)???濾波算法進(jìn)行仿真比較,選取了具有較好跟蹤能力、更高跟蹤精度的自適應(yīng)???濾波算法。4)完成ARPA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。通過建立交叉編譯環(huán)境以及嵌入式Qt應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn),構(gòu)建了ARPA系統(tǒng)Qt/Embedded開發(fā)平臺(tái);結(jié)合雷達(dá)系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)原則完成了雷達(dá)人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn);最后著重介紹了雷達(dá)掃描顯示模塊、信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),并通過實(shí)現(xiàn)效果圖進(jìn)行了驗(yàn)證。本文完成了基于ARM技術(shù)的數(shù)字船用雷達(dá)ARPA系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì),結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)雷達(dá)回波信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、雜波抑制、圖像顯示、目標(biāo)跟蹤與預(yù)測(cè),具備一定的工程應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U665.22

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 姚云萍;段昶;方慶;;一種船用雷達(dá)的海雜波抑制算法[J];火控雷達(dá)技術(shù);2011年03期

2 薛凌燕;楊吉宏;李凌云;鄭志新;;基于ARM9的嵌入式系統(tǒng)研究及設(shè)計(jì)[J];信息技術(shù)與信息化;2009年03期

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本文編號(hào)：1253468