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面臨許多問題，譬如封閉源碼、易被病毒和黑客入侵等。而Linux是免費的、開源的、網(wǎng)絡(luò)化的操作系統(tǒng)。其內(nèi)核是獨立和高度可配置的。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)實現(xiàn)方案
系統(tǒng)由預(yù)處理機、主顯機和網(wǎng)顯機組成，如圖1所示。
預(yù)處理機的主要功能是：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所有信息。主顯機功能：壓縮視頻的接收、解壓、顯示，接收二次信息并顯示，人機操控操作，將二次信息和操控信息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。網(wǎng)顯機類似于主顯機，但沒有操控功能。為簡單起見，本文不討論網(wǎng)顯機的實現(xiàn)。
2 預(yù)處理機系統(tǒng)的實現(xiàn)
預(yù)處理機完成數(shù)據(jù)的采集、壓縮和傳輸，下面針對這三個方面進(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)中惟一的硬件實現(xiàn)部分，也是必不可少的，它將采集的數(shù)據(jù)傳給計算機。這部分的具體實現(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，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)，不適合對雷達(dá)視頻具有實時要求的場合，因為會引入一個固定延時。而一維小波壓縮可以做到高效壓縮和實時要求的折衷。
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，各占一半存儲空間，這個過程可以一直遞歸下去；因為回波信號比較平滑，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)。
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