一种高精度雷达物位测控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高精度雷达物位测控系统,该系统包括信号接收反射模块、天线模块、数据算法模块、模数转换模块、高频信号处理模块、触屏显示模块、供电模块；模数转换模块连接信号接收反射模块、高频信号处理模块、触屏显示模块，对模拟信号和数字信号进行相互转换，所述高频信号处理模块同时与天线模块连接；信号接收反射模块接收天线模块采集的信号，经过数据算法模块处理后发射出去；触屏显示模块，用于设定和调整该系统的数据参数；高频信号处理模块，用于生成和处理高频信号；供电模块分别对模数转换模块、高频信号处理模块、信号接收反射模块进行供电，该系统对目标的追踪准确、智能化工作，具有较强的抗干扰性和可靠性，精度较高。度较高。度较高。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度雷达物位测控系统


[0001]专利技术涉及雷达的领域,尤其涉及一种高精度雷达物位测控系统。

技术介绍

[0002]高精度雷达的主要用途是探测物体位置，是一种主动式的遥感设备。一般与无线电探空仪配合共同使用的高空风测风雷达，它的作用是位移气球的定位，不能称为高精度雷达。大多数的雷达装置都是由天线及相应控制器、发射机、接收机和计算机等主要部分组成。天线对于处理高精度雷达系统产生的信号来说是一种不可或缺的组成部分，主要负责发射和接收雷达信号，为了探测目标，需要有天线运动来配合监测。所以对高精度雷达天线的控制具有很重要的作用。
[0003]雷达对抗侦察作为信息对抗领域不可或缺的重要环节，在掌握战场主动中发挥着越来越重要的作用。然而，随着电磁环境日益复杂，新体制雷达逐渐占据主导，基于单传感器的情报侦察不再具有广泛的适应能力，而将高精度算法融合进雷达反射波数据的处理作为将不同数据的截获信息进行综合分析的一种处理手段，具有比单传感器更精准、更稳定的工作性能。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术存在的缺点与不足,本专利技术提供一种高精度雷达物位测控系统，该系统采用单片机开发系统，能达到系统要求且降低了成本，保高精度雷达控制系统准确、智能化工作，系统工作稳定，可靠性较高。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是，该系统包括信号接收反射模块、天线模块、数据算法模块、模数转换模块、高频信号处理模块、触屏显示模块、供电模块；
[0006]所述模数转换模块连接信号接收反射模块、高频信号处理模块、触屏显示模块，对模拟信号和数字信号进行相互转换，所述高频信号处理模块同时与天线模块连接；
[0007]所述信号接收反射模块接收天线模块采集的信号，经过数据算法模块处理后发射出去；
[0008]所述触屏显示模块，用于设定和调整该系统的数据参数；
[0009]所述高频信号处理模块，用于生成和处理高频信号；
[0010]所述供电模块分别对模数转换模块、高频信号处理模块、信号接收反射模块进行供电。
[0011]进一步地，所述的天线模块利用本地计算机发出控制指令，通过串行通讯总线RS
‑
232传输给高频信号处理模块，高频信号处理模块接收到上位机控制指令，按照要求将对应的有效信号给相应电机的驱动器进行高频信号的生成和处理。
[0012]进一步地，所述的高频信号处理模块电路板部分开发主要由单片机开发完成，利用的单片机型号为AT89S52。
[0013]进一步地，所述利用单片机完控制电机以及旋转变压器一数字转换器的信号处
理。
[0014]进一步地，所述当系统开始工作之后，数据算法模块就会进入到程序中，在进入到程序的时候，首先，系统会完成所有需要配置的初始化，其次不停的判断指令标志位，当有标志位发生变化时，主函数就会调用某个子程序。
[0015]进一步地，所述数据算法模块，对天线模块采集的信号数据处理的步骤流程为：
[0016]步骤S1：雷达反射波数据识别，剔除采集的异常数据；
[0017]步骤S2：对正常数据进行权重求解；
[0018]步骤S3：对权重求解后的结果进行加权处理，得出去干扰雷达数据。
[0019]进一步地，所述步骤S1中，利用四分位法对异常值进行剔除处理，对雷达反射波n个数据数从小到大进行排序，得到一组检测序列：D1,D2,
…
,D
n
，定义检测序列上四分位数A
c
的位置为N
u
＝(n+1)/4，下四分位数A
b
的位置为N
l
＝3(n+1)/4，设N
u
的整数部分为e，小数部分为f，则上、下四分位数的表达式：
[0020][0021]得出四分位离散度:
[0022]d
A
＝A
c
‑
A
b
。
[0023]进一步地，所述步骤S1中，对于所有局部期望，定义期望值比上四分位数大θdA的数据为无效数据θ∈[1,2]为门限参数，即判定数据是否有效的区间为[γ1,γ2]：
[0024][0025]区间[γ1,γ2]内的雷达反射波数据被认为是有效数据，区间[γ1,γ2]外的雷达反射波数据被认为是异常数据，予以剔除。
[0026]进一步地，所述步骤S2中，剔除异常值后计算雷达反射波数据的相应权重，利用局部期望和方差分别确定权值，得到最终的综合权重,对于局部期望，首先利用基于指数衰减函数的一致性测度算子求解两两期望间的置信距离，算子表达式为：
[0027]d
ij
＝exp(
‑
(x
i
‑
x
j
)2)
[0028]d
nm
＝exp(
‑
(D
n
‑
D
m
)2)
[0029]进而得到置信距离矩阵D
n
,由d
nm
的运算可知0≤d
nm
≤1，d
nm
愈小说明第n个雷达反射波数据被第m个雷达反射波数据支持的程度愈高，利用d
nm
的大小给出支持程度的度量，令
[0030]s
nm
＝1
‑
d
nm
(n，m＝1，2，...，i)
[0031]s
nm
表示两个雷达反射波数据之间的局部期望D
n
和D
m
之间的相互支持程度，利用支持程度对雷达反射波数据赋权，利用上述表示计算出所有雷达反射波数据的支持矩阵,第n列之和G
n
则为第n个雷达反射波数据的支持程度：
[0032][0033]得出基于局部期望的雷达反射波数据权值H
p
为:
[0034][0035]确定方差权值及综合权值，对于局部方差，则利用自适应融合算法得到各雷达反射波数据权重H
A
，有：
[0036][0037]进一步地，所述步骤S3中，得到期望权值和方差权值后即可将二者平均加权求得综合权值H：
[0038][0039]最后，利用综合权值进行加权得到雷达反射波数据的融合结果。
[0040]本专利技术的有益效果是：该系统能够按照雷达主机的指令信息，完成相应的功能，达到系统要求的指标。对目标的追踪准确、智能化工作，系统工作稳定，具有较强的抗干扰性和可靠性，精度较高。
附图说明
[0041]图1是本专利技术的雷达控制系统的整体模块图；
[0042]图2是本专利技术的天线模块信号走向图；
[0043]图3是本专利技术的高频信号处理模块图；
[0044]图4是本专利技术的信号控制图；
[0045]图5是本专利技术的算法流程图。
具体实施方式
[0046本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度雷达物位测控系统，其特征在于,该系统包括信号接收反射模块、天线模块、数据算法模块、模数转换模块、高频信号处理模块、触屏显示模块、供电模块；所述模数转换模块连接信号接收反射模块、高频信号处理模块、触屏显示模块，对模拟信号和数字信号进行相互转换，所述高频信号处理模块同时与天线模块连接；所述信号接收反射模块接收天线模块采集的信号，经过数据算法模块处理后发射出去；所述触屏显示模块，用于设定和调整该系统的数据参数；所述高频信号处理模块，用于生成和处理高频信号；所述供电模块分别对模数转换模块、高频信号处理模块、信号接收反射模块进行供电。2.如权利要求1所述的一种高精度雷达物位测控系统，其特征在于，所述的天线模块利用本地计算机发出控制指令，通过串行通讯总线RS
‑
232传输给高频信号处理模块，高频信号处理模块接收到上位机控制指令，按照要求将对应的有效信号给相应电机的驱动器进行高频信号的生成和处理。3.如权利要求2所述的一种高精度雷达物位测控系统，其特征在于，所述的高频信号处理模块电路板部分开发主要由单片机开发完成，利用的单片机型号为AT89S52。4.如权利要求3所述的一种高精度雷达物位测控系统，其特征在于，所述利用单片机完控制电机以及旋转变压器一数字转换器的信号处理。5.如权利要求4所述的一种高精度雷达物位测控系统，其特征在于，所述当系统开始工作之后，数据算法模块就会进入到程序中，在进入到程序的时候，首先，系统会完成所有需要配置的初始化，其次判断指令标志位，当有标志位发生变化时，主函数就会调用子程序。6.如权利要求5所述的一种高精度雷达物位测控系统，其特征在于，所述数据算法模块，对天线模块采集的信号数据处理的步骤流程为：步骤S1：雷达反射波数据识别，剔除采集的异常数据；步骤S2：对正常数据进行权重求解；步骤S3：对权重求解后的结果进行加权处理，得出去干扰雷达数据。7.如权利要求6所述的一种高精度雷达物位测控系统，其特征在于，所述数据算法模块，所述步骤S1中，利用四分位法对异常值进行剔除处理，对雷达反射波n个数据数从小到大进行排序，得到一组检测序列：D1,D2,
…
,D
n
，定义检测序列上四分位数A
c
的位置为N
u
＝(n+1)/4，下四分位数A
b
的位置为N
l
＝3(n+1)/4，设N
u
的整数部分为e，小数部分为f，则上、下四分位数的表达式：得出四...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志富，牛国良，
申请(专利权)人：河北华创测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：