軟件化和網(wǎng)絡(luò)化的基于Linux的雷達(dá)終端系統(tǒng)
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1 整體實(shí)現(xiàn)方案
1.1 基于Linux操作系統(tǒng)
傳統(tǒng)的雷達(dá)顯示系統(tǒng)是基于Windows的。但是Windows面臨許多問(wèn)題，譬如封閉源碼、易被病毒和黑客入侵等。而Linux是免費(fèi)的、開(kāi)源的、網(wǎng)絡(luò)化的操作系統(tǒng)。其內(nèi)核是獨(dú)立和高度可配置的。Linux的網(wǎng)絡(luò)功能和安全性要優(yōu)于Windows。所以基于Linux的系統(tǒng)方案是比較合適的。
1.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案
系統(tǒng)由預(yù)處理機(jī)、主顯機(jī)和網(wǎng)顯機(jī)組成，如圖1所示。
預(yù)處理機(jī)的主要功能是：雷達(dá)視頻的采集、壓縮和傳輸，接收二次信息和操控信息并存儲(chǔ)所有信息。主顯機(jī)功能：壓縮視頻的接收、解壓、顯示，接收二次信息并顯示，人機(jī)操控操作，將二次信息和操控信息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。網(wǎng)顯機(jī)類(lèi)似于主顯機(jī)，但沒(méi)有操控功能。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，本文不討論網(wǎng)顯機(jī)的實(shí)現(xiàn)。
2 預(yù)處理機(jī)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
預(yù)處理機(jī)完成數(shù)據(jù)的采集、壓縮和傳輸，下面針對(duì)這三個(gè)方面進(jìn)行介紹。
2.1 基于PCI總線的雷達(dá)視頻采集卡
這是系統(tǒng)中惟一的硬件實(shí)現(xiàn)部分，也是必不可少的，它將采集的數(shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)。這部分的具體實(shí)現(xiàn)可參考文獻(xiàn)[1]。
2.2 小波壓縮技術(shù)
當(dāng)雷達(dá)采樣率很高時(shí)，網(wǎng)絡(luò)傳輸前不進(jìn)行壓縮處理，帶寬是不夠的。
基于幀的壓縮技術(shù)，不適合對(duì)雷達(dá)視頻具有實(shí)時(shí)要求的場(chǎng)合，因?yàn)闀?huì)引入一個(gè)固定延時(shí)。而一維小波壓縮可以做到高效壓縮和實(shí)時(shí)要求的折衷。
小波壓縮的思想是將一維數(shù)字序列分為粗糙尺度和細(xì)節(jié)兩部分，各占一半存儲(chǔ)空間，這個(gè)過(guò)程可以一直遞歸下去；因?yàn)榛夭ㄐ盘?hào)比較平滑，細(xì)節(jié)部分主要是噪聲，所以只保留粗糙尺度部分，如圖2所示。
不同尺度系數(shù)的分解與合成如圖3所示。
其中h(k)、g(k)是一組由兩尺度方程推導(dǎo)出的共軛鏡像濾波器。aki是第i層的(粗)尺度系數(shù)。第i層按遞歸分解成i+1層的更大尺度部分ak(i+1)和細(xì)節(jié)部分dk(i+1)。
評(píng)論