基于ARM的单脉冲和差测角雷达的数据处理设计与实现

发布时间：2017-07-30 00:26

  本文关键词：基于ARM的单脉冲和差测角雷达的数据处理设计与实现

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【摘要】：在民航业中,恶劣天气条件会干扰降落过程中飞行员对跑道的观测,给飞行带来极大的安全隐患。而机载跑道成像雷达可以对跑道情况进行探测,引导飞机安全降落。为了能更直观的向飞行员展示跑道距离和角度信息,跑道雷达的数据处理及显控设计变得尤为重要。数据处理及显示控制是现代雷达系统的重要组成部分,其主要任务是处理回波数据,计算目标信息,显示及调整雷达参数等。近年来,嵌入式系统得到了高速发展,并在雷达系统中得到了广泛的应用。利用嵌入式系统实现雷达的数据处理及显示控制,不仅能降低系统成本,大大缩小雷达体积,还可降低开发难度,增强雷达系统的灵活性。ARM处理器,凭借其丰富的外围接口,友好的人机交互功能,强大的性能,以及简易的开发环境,已广泛应用于雷达数据处理及显示控制方面。本文将嵌入式系统应用于单脉冲和差测角跑道雷达,旨在使用ARM处理器完成跑道雷达的数据处理及显控工作。主要完成了嵌入式开发平台搭建,雷达数据处理算法实现及用户界面软件设计等工作。嵌入式开发平台搭建主要包括Linux操作系统在嵌入式平台上的移植、文件系统的构建以及BootLoader的移植等。数据处理主要是配合前端进行信号处理工作的FPGA,在嵌入式系统中实现了数据分离,点迹拟合等跑道雷达所必须完成的数据处理算法。最后在Linux系统下搭建Qt开发环境,使用Qt图形库完成人机交互界面软件的开发,用以显示数据处理结果。
【关键词】：嵌入式系统 Qt Linux 雷达数据处理
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.52
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-10
• 1.1 课题的研究背景和意义7
• 1.2 跑道成像雷达发展现状7-8
• 1.3 数据处理及显控系统的发展8-9
• 1.4 本文的主要结构安排和工作9-10
• 2 数据处理及显控系统方案10-15
• 2.1 系统主要功能需求10-11
• 2.2 系统方案11-15
• 2.2.1 系统硬件方案11-13
• 2.2.2 系统软件方案13-15
• 3 嵌入式开发平台的搭建15-32
• 3.1 宿主机开发环境的搭建15-22
• 3.1.1 Linux操作系统的配置16-17
• 3.1.2 交叉编译工具链的安装17-18
• 3.1.3 宿主机Qt的配置18-22
• 3.2 目标机开发环境的搭建22-32
• 3.2.1 引导加载程序BootLoader的移植23-24
• 3.2.2 嵌入式Linux操作系统的移植24-26
• 3.2.3 根文件系统的构建26-29
• 3.2.4 Qt以及tslib的移植29-32
• 4 数据处理算法分析及实现32-49
• 4.1 算法总体流程与设计方案32-34
• 4.2 和差比幅测角34-37
• 4.2.1 和差测角基本原理34-36
• 4.2.2 比幅测角仿真及实现36-37
• 4.3 数据分离37-44
• 4.3.1 Hough变换的基本原理37-39
• 4.3.2 数据分离算法的实现及仿真39-44
• 4.4 点迹拟合44-49
• 4.4.1 最小二乘拟合的基本原理44-45
• 4.4.2 最小二乘拟合算法实现及仿真45-49
• 5 雷达显示与控制设计49-68
• 5.1 软件总体设计49-51
• 5.2 通信模块设计51-55
• 5.2.1 网络模型架构简介51-52
• 5.2.2 通信模块设计52-55
• 5.3 雷达人机界面模块设计55-63
• 5.3.1 图形显示模块设计56-61
• 5.3.2 数据显示模块设计61-63
• 5.4 参数设置模块设计63-66
• 5.5 系统调试结果66-68
• 6 总结与展望68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-72

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 李才勇;朱志伟;赵燕钢;;基于32位ARM和DSP的高端继电保护平台[A];2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2006年

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本文编号：591791