一種數(shù)據處理系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及雷達監(jiān)控領域，具體涉及一種數(shù)據處理系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002]港務局、邊境和基礎設施所保護的機構和企業(yè)，例如石油和天然氣業(yè)和海洋運輸，在惡劣的海洋環(huán)境中目標尺寸和檢測能力的要求表明:它們需要海洋雷達細聽強大的信號處理技術。市售航海雷達系統(tǒng)架構限制了使用計算密集的信號處理技術，它們大多依賴于限制的IQ數(shù)據速率的單個或多個威脅處理器，但是只能做簡單的信號處理技術，如CA、CFA。如果雜波增加，它們大多無法檢測和追蹤在正常海況下的小船/對象或高海況中正常尺寸的目標。雖然有企業(yè)已經提出使用高端DSP處理器，高端DSP具有更高的處理能力，也使得這些系統(tǒng)昂貴，與此同時我國相關法律政策也作出嚴格出口的規(guī)定。

【發(fā)明內容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明其中一個目的在于提供一種成本低、計算能力強和處理量靈活的數(shù)據處理系統(tǒng)。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
一種數(shù)據處理系統(tǒng)，其特征在于:包括第一多路分配器、第二多路復用器，所述第一多路分配器和第二多路復用器之間設置有若干數(shù)據處理器，第二多路復用器輸出端依次連接點跡攝取模塊、跟蹤器模塊、數(shù)據格式轉化模塊和顯示模塊。。
[0005]作為上述技術方案的改進，所述數(shù)據處理器包括依次連接的數(shù)據攝取器單元、脈沖干擾濾波單元、多普勒處理單元、雜波抑制單元、恒虛警率單元、二進制積分單元。
[0006]作為上述技術方案的改進，所述數(shù)據格式轉化模塊將數(shù)據以NMEA格式存儲。
[0007]為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明另外一個目的在于提一種數(shù)據處理方法，其在探測和跟蹤天氣活動的時候對相控陣氣象雷達資源進行最優(yōu)化配置。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
一種數(shù)據處理方法，具體包括以下步驟:
其特征在于具體包括如下步驟:
1)時間序列數(shù)據經過第一多路分配器分成對應的單獨波束的數(shù)據子集，數(shù)據攝取模塊對數(shù)據子集進行檢錯和矯正，并根據相應的脈沖來排列及編排數(shù)據并發(fā)送給脈沖干擾濾波單元；
2)脈沖干擾濾波單元對數(shù)據子集進行檢錯，移除由閃電或其他環(huán)境因素造成的大量脈沖尖峰；
3)運用多普勒濾波器或傅里葉變換把數(shù)據子集從脈沖幅度域移至多普勒幅度域；
4)移除雜波和其他不相干的信號并發(fā)送至恒虛警率模塊；
5)恒虛警率模塊進行目標探測；
6)被恒虛警率模塊檢測過的目標信號會被發(fā)送至二進制積分單元，并通過邏輯排除虛假目標的隨機行為；
7)第二多路復用器先收集步驟6)中信號再分配給點跡攝取模塊，
8)點跡攝取模塊提取結果會發(fā)送至跟蹤器模塊，軌跡被確定；
9)數(shù)據轉換模塊轉換數(shù)據格式、存儲并顯示。
[0009]作為上述技術方案的改進，所述步驟4)移除雜波的具體過程為:通過使用雜波圖來有效地移除雜波，所述雜波圖的形成是由持續(xù)掃描的平均值所決定，會根據傳入的掃描數(shù)據進行更新，并被保存下來為從雜波中辨識真實目標時作為參考。
[0010]作為上述技術方案的改進，所述步驟5)中恒虛警率模塊在強雜波和干擾情況下會采用混合單元平均恒虛警檢測和有序統(tǒng)計恒虛警檢測的方式來增強對目標探測的能力。
[0011]作為上述技術方案的改進，混合單元平均恒虛警檢測的方法通過使用單元平均技術來估測噪音級別，有序統(tǒng)計恒虛警檢測的方法通過統(tǒng)計來估測噪音等級;所述噪音等級是用來與目標物的信號作對比。
[0012]作為上述技術方案的改進，所述步驟7)通過使用卡爾曼濾波法檢測軌跡，移除虛假跡象，來提供雷達的工作性能。
[0013]作為上述技術方案的改進，數(shù)據格式轉化模塊將數(shù)據以NMEA格式存儲。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:一種數(shù)據處理系統(tǒng)和方法，通過經過第一多路分配器分成對應的單獨波束的數(shù)據子集，每個數(shù)據處理器對對應的單獨波束的數(shù)據子集進行處理，所述第二多路復用器先將數(shù)據處理器處理的數(shù)據收集再分配給點跡攝取模塊、跟蹤器模塊、數(shù)據格式轉化模塊和顯示模塊依次處理，此系統(tǒng)為海洋雷達執(zhí)行先進信號處理技術提供一個低成本解決方案;其對于以實現(xiàn)其目標需要的處理能力的量是靈活的，若需要更多處理能力則易于增加更多的SDP;可以實時承載適合小目標檢測和有效雜波抑制的先進信號處理。
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明:
圖1為本發(fā)明具體實施例的流程圖；
圖2為本發(fā)明具體實施例的系統(tǒng)結構圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明:
參照附圖2，本發(fā)明提出一種數(shù)據處理系統(tǒng)，包括兩組多路分配器和若干數(shù)據處理器，第一多路分配器輸出端連接若干信號數(shù)據處理器，數(shù)據處理器輸出端連接第二多路復用器，第二多路復用器輸出端依次連接點跡攝取模塊、跟蹤器模塊、數(shù)據格式轉化模塊和顯示模塊，時間序列數(shù)據經過第一多路分配器分成對應的單獨波束的數(shù)據子集，每個數(shù)據處理器對對應的單獨波束的數(shù)據子集進行處理，所述第二多路復用器先將數(shù)據處理器處理的數(shù)據收集再分配給點跡攝取模塊、跟蹤器模塊、數(shù)據格式轉化模塊和顯示模塊依次處理。
[0017]數(shù)據處理器包括依次連接的數(shù)據攝取器單元、脈沖干擾濾波單元、多普勒處理單元、雜波抑制單元、恒虛警率單元、二進制積分單元。
[0018]工作原理為:安裝在海岸線上的航空管制雷達包含一個按一定方向機械轉動的天線，掃描速率可高達5秒鐘一轉，該天線可以發(fā)射和接收低波束和高波束信號:低波束是用于覆蓋地表到中海拔高度空間，高波束是用于覆蓋中高海拔高度的空間。對于海岸線上的航空管制雷達，低波束可同時探測到地面目標和空中目標。天線會向所關注的監(jiān)控區(qū)域發(fā)射一連串電磁脈沖，在這監(jiān)控區(qū)域里的物體會將電磁脈沖反射給天線。有些物體反射回來的雷達信號是需要得到關注的，則被稱為“目標”，而其他剩下的物體反射回來的雷達信號被稱為“雜波”，也就是雷達系統(tǒng)里的噪音。地表目標被認為是現(xiàn)存空中管制雷達系統(tǒng)里的噪音，因此在其信號處理過程中被除去。通常，從天線收集到的雷達數(shù)據通過數(shù)據鏈上的一個帶通濾波器進行預處理，去掉在雷達數(shù)據外部無關信號或噪音，然后把雷達數(shù)據解調到中頻雷達數(shù)據，再進行雷達數(shù)據的模數(shù)轉換。此時，雷達數(shù)據被解調到基帶數(shù)據(IQ數(shù)據)，并對基帶數(shù)據(IQ數(shù)據)進行低通濾波和采樣。這種數(shù)據會被發(fā)送到空中目標處理器進行進一步的處理，用于檢測和跟蹤空中目標。
[0019]從收發(fā)器發(fā)出的IQ數(shù)據首先會發(fā)至攝取器，然后被發(fā)送至數(shù)據攝取器進