新体制固态航海雷达及其应用

多年来,航海雷达一直采用脉冲体制,利用磁控管产生大功率的微波脉冲去探测海面目标。直到2006年,KELVIN HUGHES公司将原本只用于军用雷达的固态技术引入了民用航海雷达,脉冲压缩技术、脉冲多普勒技术等先进的处理手段也出现在民用航海雷达中。新体制固态雷达与传统的磁控管雷达在工作原理、图像特点上有较大的不同,为帮助驾驶员更好的理解和使用新体制雷达,此文分析了固态雷达的工作原理,介绍了固态雷达图像的特点及应用。     

基于PC机的雷达图像信号采集与显示系统

提出了一种基于PC机的雷达图像信号采集与显示系统的实现方法。整个系统设计包括硬件电路设计、固件设计以及上位机软件编程。采用CPLD作为硬件采集电路的核心元件,控制外围电路采集雷达图像信号到采集卡上的缓冲区中。采集卡使用2片双口RAM构成双缓冲区结构,当1块缓冲区完成1条扫描线数据存储后,数据会通过PCI总线被取走。软件设计则分为驱动程序以及应用程序设计2部分。驱动程序收到CPLD取数据信号后,会将采集到的雷达图像数据从采集卡上的缓冲区复制到应用程序缓冲区中等待处理。最终,应用程序将缓冲区中数据取出,进行各种处理后,将最终的雷达图像在PC机显示器上进行显示。     

船舶航行轨迹分析与应用系统

船舶航行轨迹的数据分析有助于改善海上航运的交通管理水平,尤其是港口等海上航线密集的区域,从而提高海上交通的安全性与航行效率。通常,船舶航迹数据的采集都是通过AIS系统和雷达共同完成,这种方式存在一定的误差,本文介绍一种基于图像处理技术的航迹分析系统,该系统利用计算机视觉技术和图像处理技术,可以高效、快速的对海量船舶航行轨迹数据进行提取和分析,本文重点介绍航迹分析过程的处理平台、信号处理方法以及图像信号的多特征融合等内容。     

一种基于小波变化的自适应阈值算法研究

雷达信号处理在整个雷达系统中一直都起着举足轻重的作用,同时也是雷达技术发展中最为活跃的部分。文章主要探讨小波变换在雷达视频压缩中的应用。针对雷达回波信号这些特点,提出了一种基于小波的自适应阈值方法进行雷达回波信号去噪处理,在保留雷达回波的前提下,降低了雷达数字视频的信息量,为雷达数字视频数据的编码打下了良好的基础。而在雷达图像处理中,嵌入式零树小波算法对雷达图像进行压缩取得了不错的效果。利用所提出的信号去噪方法对雷达视频数据进行预处理后在实时性传输方面具有很高的应用价值和前景。     

激光雷达的船舶航行障碍物识别方法

传统障碍物识别方法面对复杂障碍物识别能力低,所提出的避障方案差。针对上述问题,基于激光雷达技术研究了一种新的船舶航行障碍物识别方法,雷达图像处理获取采集到的数据,处理方法主要包括图像预处理和图像深度处理,完成数据转换后,为便于障碍物信息在2个传感器之间的数据传输与融合,提出了一种栅格障碍信息提取方法,根据网格数目确定障碍物的位置,提取障碍信息。实验结果表明,激光雷达的船舶航行障碍物识别方法具有很强的障碍物检测能力,并且能够提出更好的避障方案。     

基于DSP+FPGA的双通道实时图像处理系统设计

采用基于DSP + FPGA的线性流水阵列结构实现视频图像的实时处理,其中DSP作为系统埘视频图像数据进行处理的核心,现场可编程门阵列FPGA完成对采集的视频图像数据的预处理和交互实现了双通道视频图像的处理和目标提取的视频数字图像处理,介绍该视频图像处理系统的硬件组成、工作原理和视频跟踪算法的应用.     

矢量型电子河道图岸线提取方法研究

为快速准确获取河道岸形线的数据,生成缺乏岸线数据资料的河道矢量型轮廓图,提出一种通过处理雷达图像获取矢量型电子河道图岸形线数据的方法。采用了数学形态学方法实施对雷达图像处理,主要的处理过程包括:雷达图像灰度处理,灰度雷达图像转变为二值图像,二值雷达图像的滤波处理,在以上处理过程的基础上构造了数学形态学结构元素,实施对河道岸线提取,并矢量化处理了离散点。在二值化过程中提出新的方法,针对雷达图像的特点,依据航路规则设计了特殊的滤波过程,提出了提取河道任意边缘的方法。     

航海雷达模拟器中真实感雷达图像的仿真

随着图形图像技术、虚拟现实技术的发展,用户对雷达模拟器中雷达图像的逼真程度要求越来越高.为了提高雷达图像的仿真效果,建立了高、低潮状况下的雷达数据以体现不同潮汐状况时雷达图像的差别;设计了遮挡判断方法,从而更准确地判断岸线之间以及岸线内部的遮挡关系;改进岸线回波生成方法,实现了不同类型岸线的不同回波效果;采用展宽目标的方法,实现了岸线内部的填充效果.所做工作已应用到航海雷达模拟器中,仿真效果良好.     

海上交通管理系统VTS的雷达信号处理技术

海上交通管理系统VTS在海上交通疏导、船舶管理、提升海上交通效率和安全方面发挥着重要的作用,交通管理系统VTS采集雷达系统、AIS系统、卫星系统的信号,通过分析和处理,获取船舶和航线的关键数据,因此,在VTS系统中,雷达信号的处理技术非常关键。本文首先介绍了海上交通管理系统的构成,设计了VTS的雷达信号处理系统,并对信号处理系统的硬件设备、信号处理过程进行了详细的分析。     

基于同态滤波的舰船图像增强方法

雷达系统对于舰船的导航、目标探测等有重要作用,受海上恶劣气候条件影响,舰船雷达图像的噪声干扰较大。为了提高舰船雷达图像的成像效果,本文研究一种基于同态滤波的舰船雷达图像增强方法。本文首先介绍了同态滤波算法的原理,然后基于同态滤波算法对传统的雷达图像增强技术进行优化,最后结合雷达图像的质量评价因素(信息熵、对比度等)对该图像增强算法进行改进。     

高速船载雷达系统中的回波信号的模拟及仿真

高速船载雷达系统是一种性能良好的遥感探测技术,广泛应用于船舶导航、海洋资源探测、军事船舶侦察等领域,高速船载雷达系统的核心和关键环节是雷达回波信号的采集、分析和处理。回波信号的模拟与仿真不仅可以提高雷达回波信号的处理精度,还可以提高雷达系统的抗干扰能力,保障船载雷达系统在恶劣天气和工况下正常运行。本文主要介绍一种高速船载雷达-合成孔径雷达系统,并对该雷达系统的回波信号仿真与模拟进行详细的介绍。     

基于高速采集的雷达信号录取技术

从雷达情报侦察的需求出发,研究对雷达信号的实时录取技术,分析雷达信号的高速采集和大容量数据存储原理,并对录取过程中信号的存储控制方法作了详细的介绍.     

新一代雷达图像技术——光栅扫描雷达显示

1985年底,西德克虏伯、阿特拉斯电子公司在来华参加“85年国际海事技术、学术会议和展览会”期间,以“雷达图像技术的新纪元”为题,向与会者介绍了船用雷达领     

雷达模拟视频和电子海图图像叠加方法

雷达和电子海图是船舶重要助航设备。为了提高船舶航行中的避碰能力,文章提出了一种雷达模拟视频和电子海图图像叠加方法。采集雷达的模拟视频信号、方位信号和触发脉冲,通过A/D转换,利用极坐标与直角坐标变换模型和图像匹配模型,实现雷达和电子海图图像的叠加。试验结果表明,雷达和电子海图图像叠加是辅助船舶安全航行的有效方法,电子海图的海岸轮廓和雷达扫描到的图像能够较好的匹配融合,可以在电子海图底图上实时显示雷达捕获到的目标,提高对船舶周围环境的监控能力。     

基于小波变换的雷达图像处理技术及仿真

在现代船舶中,航海雷达广泛应用于航海导航、目标物检测跟踪及安全运行等领域,所以在船舶中配备实时高效的雷达数据及图像处理系统成为利用航海雷达的关键。同时,小波变换由于其具有高分辨率的图像处理功能而在图像处理领域得到了较为深入的研究应用。本文研究航海雷达图像信息中混入噪声及杂波的分布特性,提出一种基于小波变换的雷达图像数据杂波抑制、去除噪声的方法,最后给出仿真结果并进行分析。     

CPLD和双口RAM在图像采集系统的设计应用

针对CCD组件输出图像数据流的特点,提出了一种基于CPLD芯片、双口RAM存储器等相关控制电路构成的图像采集处理系统。阐述了图像采集系统的工作原理,以及CPLD芯片、双口RAM存储器的具体操作方式。     

高性能计算在雷达信号处理中的设计及实现

以舰载雷达信号的分析与处理为研究对象,对几种常见的舰载雷达信号处理技术进行介绍与分析。针对雷达信号处理需要实时、高效的特点,本文结合高性能计算技术的优势,提出了运用高性能计算技术进行舰载雷达信号处理的设计,并对该设计进行实现。与传统DSP、FPGA等处理方式相比较而言,高性能计算具有更高的处理速度与更高的可靠性和扩展性。     

基于DSP的船舶通信系统图像采集和处理系统研究

图像是获取外界信息最直接的途径,在船舶安全、消防、监控等方面有着重要作用,是实现船舶智能化建设的重要组成部分。本文在研究图像采集和图像处理基本原理的基础上,结合数字信号处理器(DSP)在图像处理方面的优越性,设计图像采集和图像处理系统的总体方案和工作原理,并分析图像采集模块、图像处理模块和无线传输模块的具体实现方法。     

混凝土缺陷无损检测新方法-雷达透视法

随着计算机和电子技术的发展,透视雷达是近年来继超声波之后迅速发展起来的一种新的无损检测技术。该方法能准确确定混凝土内部的配筋、空洞和裂缝的位置等,因此受国内外工程界的青睐。本文从透视雷达的探测原理、雷达的工作原理、雷达成像以及成像后的分析处理等方面介绍了该方法。     

一种嵌入式航海数据采集系统方案设计

本文首先研究了基于无线传感器组网的数据采集系统以及其中的技术逻辑,分析了航海雷达数据的特性。针对雷达数据的高频采样率,本文设计一种新的多通道组网方式来处理航海雷达回波的数据采集方案,并给出雷达数据的采集汇聚算法,该算法对舰队组网中的节点进行规划,通过相邻节点组成簇,来提高数据采集的实时性。最后基于此系统所采用的多通道组网方式以及汇聚算法设计了基于DSP的嵌入式仿真系统,验证了该多通道组网方式以及汇聚算法的有效性。