為了降低野外對(duì)空中觀測(cè)實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜度和成本,設(shè)計(jì)了基于VGA接口液晶顯示屏的通用空中目標(biāo)室內(nèi)模擬仿真平臺(tái),并對(duì)該平臺(tái)所采用的基于空間位置/大氣密度的空中目標(biāo)形態(tài)/能量實(shí)時(shí)更新模擬算法進(jìn)行研究。平臺(tái)由S3C2440處理器和VGA接口組成,在每一時(shí)刻計(jì)算模擬目標(biāo)的瞬時(shí)高度、距離、速度,結(jié)合這些參數(shù)并依據(jù)大氣密度變化和能量制約算法,實(shí)時(shí)生成模擬目標(biāo)的顯示位置和尺寸大小,并通過(guò)VGA接口把模擬目標(biāo)顯示在液晶屏上。測(cè)試結(jié)果表明,利用該平臺(tái)對(duì)空中的目標(biāo)模擬,與傳統(tǒng)的野外實(shí)測(cè)相比降低了90%以上的成本,且具有可隨意變更觀察目標(biāo)和實(shí)驗(yàn)重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn),能滿足在單一背景下模擬空中目標(biāo)的需要。 

【文章來(lái)源】：液晶與顯示. 2014,29(06)北大核心

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圖１總體硬件設(shè)計(jì)Ｆｉｇ．１Ｄｅｓｉｇｎｏｆｏｖｅｒａｌｌｈａｒｄｗａｒｅ

由微處理器Ｓ３Ｃ２４４０、分辨率４８０×２７２的ＴＦＴ液晶顯示屏、圖１總體硬件設(shè)計(jì)Ｆｉｇ．１Ｄｅｓｉｇｎｏｆｏｖｅｒａｌｌｈａｒｄｗａｒｅ４線電阻觸屏、ＮＡＮＤＦＬＡＳＨ存儲(chǔ)器和ＡＤＶ７１２０視頻Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換器組成［６－１１］�？傮w硬件設(shè)計(jì)如圖１所示。圖中Ｓ３Ｃ２４４０處理器內(nèi)部集成了觸屏驅(qū)動(dòng)接口、ＴＦＴ液晶屏驅(qū)動(dòng)接口、ＮＡＮＤＦＬＡＳＨ驅(qū)動(dòng)接口和ＪＡＴＧ接口，因此平臺(tái)只需要設(shè)計(jì)ＶＧＡ接口驅(qū)動(dòng)就可以。平臺(tái)的軟件程序流程如圖２所示。圖２程序流程Ｆｉｇ．２Ｆｌｏｗｏｆｐｒｏｃｅｓｓ在程序中首先要輸入目標(biāo)的原始高度、原始距離、原始速度、大氣密度變化、運(yùn)行方式等參數(shù)，當(dāng)所有參數(shù)設(shè)置完成后，系統(tǒng)會(huì)每隔１０ｍｓ計(jì)算一個(gè)時(shí)間單位內(nèi)的模擬目標(biāo)，計(jì)算要依據(jù)設(shè)置的參數(shù)，首先算出目標(biāo)在當(dāng)前時(shí)間單位內(nèi)的“空間位置”，依據(jù)空間距離與空中目標(biāo)能量（面積）的反比關(guān)系，形成目標(biāo)的“觀察面積”，然后把“空間位置”轉(zhuǎn)換成屏幕平面上的“顯示位置”；接著計(jì)算當(dāng)前時(shí)間單位內(nèi)的“大氣密度”，依據(jù)大氣密度與空中目標(biāo)能量分布（邊界模糊）的對(duì)應(yīng)關(guān)系，形成目標(biāo)的“模糊分布”，綜合這兩種因素，就會(huì)形成在屏幕平面上顯示的模擬空中目標(biāo)。３ＶＧＡ接口驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)ＶＧＡ（ＶｉｄｅｏＧｒａｐｈｉｃｓＡｒｒｎａｙ）接口是ＩＢＭ公司提出的應(yīng)用于ＰＣ的顯示接口。該由于該接口具有顯示速率快、分辨率高、顏色豐富等優(yōu)點(diǎn)，目前仍然廣泛存在于彩色顯示器領(lǐng)域。ＶＧＡ接口一般為ＤＢ１５型的插座，其引腳定義如表１所示。９７７第６期李鵬飛，等：基于ＶＧＡ接口的液晶顯示屏空中目標(biāo)模擬

為滿足幀頻的要求，單個(gè)像素點(diǎn)的掃描時(shí)鐘頻率必須大于２７ＭＨｚ；而且必須保證至少有３個(gè)通道同時(shí)轉(zhuǎn)換，以滿足紅綠藍(lán)（ＲＧＢ）３路信號(hào)的同時(shí)輸出。為滿足以上要求，本平臺(tái)采用ＡＤＩ公司的視頻Ｄ／Ａ芯片ＡＤＶ７１２０。該芯片的像素掃描時(shí)鐘頻率有３０、５０、８０ＭＨｚ３種等級(jí)，并集成了３路獨(dú)立的８位高速Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換器，可以同時(shí)處理紅、綠、藍(lán)３路視頻數(shù)據(jù)，滿足了本平臺(tái)對(duì)高分辨率模擬接口時(shí)序的需要，具體的電路連接方式如圖３所示。圖３Ｓ３Ｃ２４４０與ＡＤＶ７１２０的連接原理圖Ｆｉｇ．３ＵｎｃｏｒｒｅｃｔｅｄｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅＬＣＤｓｃｒｅｅｎａｎｄｔｏｕｃｈｓｃｒｅｅｎ平臺(tái)不需要額外編寫ＶＧＡ接口驅(qū)動(dòng)程序，只是利用Ｓ３Ｃ２４４０自帶的液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊就可以實(shí)現(xiàn)ＶＧＡ視頻的輸出。４算法設(shè)計(jì)平臺(tái)算法設(shè)計(jì)主要是空中目標(biāo)實(shí)時(shí)更新模擬算法，也就是把給定的目標(biāo)通過(guò)計(jì)算在大屏幕平面上顯示出來(lái)，包括目標(biāo)的位置、面積和能量分布三部分。４．１模擬目標(biāo)的顯示位置與面積計(jì)算目標(biāo)在屏幕上的顯示位置需要參考目標(biāo)的高度和運(yùn)行軌跡，其計(jì)算公式如下：ｘ＝ｘ０－Ｘ（ｔ）ｙ＝ｙ０－Ｈ（ｔ｛）．（１）而目標(biāo)在屏幕上的面積大小與目標(biāo)到觀察設(shè)備的“實(shí)際距離”有關(guān)，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)總結(jié)了如下的經(jīng)驗(yàn)公式：Ｓ＝ｋｒ０ｒｄＳ０，（２）式中：Ｓ０為原始面積，ｒ０是原始直線距離，ｒｄ當(dāng)前時(shí)刻的直線距離，ｋ是經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，其值在０．８～０．９，該公式體現(xiàn)了“目標(biāo)面積與直線距離成反比”的

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