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航海雷达回波数据采集与特性研究

邱海琴  
【摘要】:船舶导航雷达是船舶航行不可缺少的助航设备。船舶导航雷达回波信号的采集与数字化是雷达信息处理的基础。准确地将雷达模拟量回波信号数字化,构建稳定可靠的数据采集系统,成为航海交通信息处理的一个重要前提。作为后续回波数据特性的研究的基础,如何有效获取雷达的回波数据也是一个关键的环节。船舶导航雷达回波的特性分析研究,是雷达信息处理、以及正确使用雷达的重要基础。 在分析船舶导航雷达回波信号和其他同步信号的作用及特点的基础上,本文针对船舶导航雷达回波信号的特点和采样要求,对系统的雷达回波信号采集单元提出了多路信号同步的采样设计方案。同步采集来自船舶导航雷达单元的视频回波信号、船首信号、方位信号和触发脉冲信号。 在提出设计方案的基础上,本文设计了基于Windows操作系统和PCI总线硬件平台雷达回波信号采集存储方案。通过信号变换模块解决实现采集单元与雷达单元之间的信号匹配问题。设计了基于Windows操作系统雷达信号采集与存储平台,实现船舶导航雷达回波采样数据的实时存储。此外为后续数据的分析,开发设计了基于MFC框架的SQL数据库的软件平台,按照设定的文件格式,对采集的雷达数据文件解码,实现了雷达数据采样的入库操作。 采用数理统计学方法,对大量的海杂波数据进行分析研究。通过频数直方图直观地描述出雷达海杂波数据分布特性,对频数直方图进行拟合得出其分布趋势,最后得出海杂波服从瑞利分布的数学模型。文章最后对晴天和雨天的海杂波数据的均值也进行了相应的比较与分析。


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