基于可编程显卡的信息化雷达终端显示系统

高速发展的可编程图形处理单元（GPU）为信息化、软件化雷达终端系统的发展提供了新的技术平台。本文应用GPU强大的并行处理能力和极高的计算效率,对原有雷达终端显示系统进行改进,大大降低了CPU的占用率,减轻了系统的负担,取得了可以与专用雷达图像显示硬件卡相媲美的显示效果。     

未知雷达信号BFSN聚类分选算法的FPGA实现

信号分选是雷达侦察系统中至关重要的环节,利用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现雷达信号分选对系统速度和可靠性的提升具有重大影响,为此提出了一种非处理器架构并完全基于FPGA器件的广度优先搜索邻居(BFSN)聚类分选算法实现架构。在Xilinx公司的Virtex 5 FPGA上进行了硬件实现,并通过软件仿真与硬件测试对架构进行了实验验证。实验结果证实,该架构可对5部模拟雷达信号进行有效且快速的处理,证明了基于FPGA的雷达信号分选实现在工程上的可行性与高效性。     

软件化雷达信息处理中心体系架构设计

针对当前热议的软件化雷达技术,本文首先从软件化雷达这一新技术的定义内涵出发提出软件化雷达“中心+终端”的系统设计思想。并基于这一思想提出一套符合开放式体系架构设计思想的“雷达信息处理中心”层次化软硬件体系架构,明确提出了各层的功能、内容、实施途径及关键技术,并对软件化雷达信息处理中心的实时性进行分析并提出相应的解决措施,最后对实时性设计进行了验证实验。     

DTMB外辐射源雷达纠错算法性能评估

低密度奇偶检验(LDPC)码纠错算法是地面数字多媒体广播(DTMB)外辐射源雷达参考信号重构的关键技术之一。LDPC码纠错算法可以改善噪声带来的数据误码,但是计算复杂度高。结合图形处理器(GPU)运算能力强的优点,本文提出了基于硬判决、混合判决、软判决的3类适用于GPU处理的LDPC码纠错并行算法,并对比了3类算法的复杂度、纠错性能以及对雷达信号处理的影响;最后,给出了GPU并行实现方案,对比了算法的实时化效果。仿真与实测结果论证了相较于其他算法,软判决并行算法具有优越的纠错性能和实效性。     

基于车载毫米波雷达的目标检测CFAR算法研究

汽车雷达信号处理的一个重要任务是可靠地探测汽车前方及周边的目标,通过比较雷达反射信号的频谱来判断频谱信号是否达到特定的检测门限值,使用恒定的门限值会导致大量虚警目标被检测,如果虚警目标太多,会使计算机的处理能力达到饱和,势必影响正常目标的检测。因此,一种自适应噪声阈值的恒虚警率(CFAR)算法被广泛的应用在雷达信号处理中。本文针对汽车FMCW雷达常用的两种CFAR算法,从原理上对算法进行阐述,并通过仿真软件和实验数据对算法性能进行分析比较。     

基于集群平台的软件化雷达研究

高性能硬件计算平台的发展推动了软件化雷达的设计研究。文中分析了应用集群硬件平台实现软化件雷达的研究过程,并将通用集群平台技术引人到雷达系统设计中。基于集群平台,对雷达系统进行领域工程建模,生成了软件化雷达体系结构和层次化的软件体系结构。集群平台的开放架构可以充分复用雷达系统的开发过程、需求分析、软件体系结构等,有效提高软件化雷达的开发效率和软件质量。     

软件化雷达技术研究

该文首先提出了软件化雷达(Software Radar)这一新技术概念, 并对软件化雷达的定义、定位、技术特点以及可能带来的影响进行了系统阐述。文中指出, 数字化雷达、软件化雷达和智能化雷达是现代雷达系统技术发展的3个不同阶段, 目前正处于从数字化雷达向软件化雷达过渡的重要时期。软件化雷达的核心特征体现在:标准化、模块化和数字化特征, 开放式的体系架构以及以软件技术为核心, 面向应用需求的开发模式。和传统的以硬件技术为核心, 面向专用功能的开发模式不同, 软件化雷达注重软件和硬件的解耦, 从而使得可以通过软件定义方式快速开发雷达系统, 并灵活地实现系统资源配置、功能扩展和性能提升, 以满足实际应用的需求。然后, 为了进一步阐述软件化雷达系统的技术特点, 该文对清华大学研制的软件化雷达信号处理系统RadarLab2.0进行了介绍。最后, 结合对空情报雷达的应用需求, 对软件化雷达技术的发展给出了建议。      

基于三阶运动模型的GRFT算法的并行化实现

广义随机傅里叶变换(GRFT:Generalized Radon-Fourier Transform)是一种广义的MTD(Moving Target Detection)算法,通过搜索目标的速度、加速度、加加速度等高阶运动信息,补偿多个脉冲间的相位来完成相参积累。这种采用搜索的方法完成众多脉冲的相参积累,必然会带来巨大的计算量,不利于雷达的实时检测。针对这个问题,根据目标各运动参数之间搜索的独立性和雷达回波信号的存储特点及GRFT算法思路,提出一种基于图形处理器(GPU:Graphic Processing Unit)的GRFT算法,实现了高维搜索并行化问题, 并采用通用并行计算架构(CUDA:Computer Unified Device Architecture)完成了GRFT算法的具体实现。仿真结果表明: GRFT算法的计算速度在GPU平台上得到显著提高。      

雷达显控软件翻译接口的设计

在对雷达终端显控软件的中文字符输出进行分析和研究后,提出了一种基于Hash变换的以字符串为关键字的线性探查算法,并给出其核心算法的具体实现和翻译接口的调用方法.应用动态翻译技术,雷达显控软件翻译接口的实现可以提高雷达的调试效率,减少开发人员的翻译时间,并在此基础上还可翻译成任意一种语言.     

机载火控软件化雷达关键技术研究

分析了机载火控雷达的固有特点、发展趋势以及从“数字化”走向“软件化”的迫切需求。首先,从总体设计、基础软硬件、组件化开发、集成与验证等方面梳理了软件化雷达技术体系。针对机载火控雷达强实时、嵌入式等特性,研究了本领域软件化雷达亟需解决的关键技术,主要包括：开放式系统架构、轻量化/低时延中间件、组件的抽象与划分原则、高效组件开发机制、基于模型驱动的组件集成开发环境等。然后,从实时性、重构性、软件解耦等方面介绍了机载火控软件化雷达的验证思路。最后,针对我国尚未装备完全符合开放式架构规定的机载火控软件化雷达的现状,指出了重点需要关注和解决的若干问题。