專(zhuān)利名稱(chēng)：：雷達(dá)ppi圖像像素定位的方法及實(shí)現(xiàn)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種雷達(dá)PPI圖像處理技術(shù)，尤其是涉及一種利用光柵掃描體制的顯示器件實(shí)現(xiàn)雷達(dá)PPI圖像顯示時(shí)，其雷達(dá)PPI圖像像素定位的方法及實(shí)現(xiàn)電路。
背景技術(shù)：
：目前用光柵掃描體制的顯示器件如CRT、LCD、PDP等實(shí)現(xiàn)雷達(dá)的平面位置顯示(PlanPositionIndicator,PPI)圖像顯示時(shí)，都要先把雷達(dá)發(fā)射脈沖的回波數(shù)據(jù)按照其所在的方位和距離坐標(biāo)，定位在一個(gè)映像存儲(chǔ)器的一系列存儲(chǔ)單元中。適用于光柵掃描體制的映像存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)單元是以X-Y坐標(biāo)來(lái)尋址的。每個(gè)存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)顯示屏幕上的一個(gè)像素。這樣，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)中的第i個(gè)距離單元的圖像，在映像存儲(chǔ)器中的定位，可用下式計(jì)算Xi:Ri.Cos9j;Yi:Ri-Sin9j;其中，i為距離單元序號(hào)，i=0、1、2、...或imax,imax通常為1023,即以雷達(dá)的最大作用距離Rmax為半徑，將距離分為1024個(gè)單元，故Ri表示當(dāng)前的探測(cè)位置與雷達(dá)的距離；j為方位量化單元號(hào)，j=0、1、2、...或jmax),jmax通常為4095，即當(dāng)雷達(dá)天線以360°旋轉(zhuǎn)時(shí)，將360°分為4096個(gè)掃描方位單元，故方位0j表示雷達(dá)天線探測(cè)當(dāng)前位置時(shí)的方位角度。與極坐標(biāo)圖象的分辨率相對(duì)應(yīng)的雷達(dá)PPI圖像的映像存儲(chǔ)器則應(yīng)為2048x2048個(gè)像素單元。然而，當(dāng)雷達(dá)工作時(shí)，天線從0。-360。旋轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，6j從6o掃描到94095,Ri在每個(gè)方位角度6j位置從Ro掃描到R1023，雖然有4096x1024像素卻仍然不能覆蓋PPI映像存儲(chǔ)器區(qū)域的所有單元。從理論上講，要想在天線從0。-360。掃描一圏的周期中，PPI圖像存儲(chǔ)器的所有像素單元都至少被更新一次，則需將方位分辨單元至少增加到2;tR.VI=2x3.14x1024x1.44=9093式中，VI為極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成直角坐標(biāo)時(shí)的配準(zhǔn)偏差系數(shù)，Rmax為距離單元數(shù)，一般取值為1024?？梢?jiàn)，即使將雷達(dá)PPI圖像生成的工作量增加一倍，方位分辨單元數(shù)9max達(dá)到8192,也難以徹底解決上述問(wèn)題。因此，如何解決雷達(dá)PPI圖像生成過(guò)程中因映像存儲(chǔ)器不能被全面覆蓋而導(dǎo)致雷達(dá)PPI圖像出現(xiàn)不連續(xù)或者分裂現(xiàn)象，已成為當(dāng)前急需解決的技術(shù)難題之一。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種雷達(dá)PPI圖像像素定位的方法及實(shí)現(xiàn)電路,通過(guò)非線性補(bǔ)償方式使雷達(dá)PPI圖像范圍內(nèi)的映像存儲(chǔ)器在一個(gè)雷達(dá)天線掃描周期全部被更新覆蓋，以徹底解決雷達(dá)PPI圖像出現(xiàn)不連續(xù)或者分裂現(xiàn)象的技術(shù)問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)一種雷達(dá)PPI圖像像素定位的方法，包括于收到極坐標(biāo)地址0jRi的回波數(shù)據(jù)E(6j，Ri)后，將地址e」Ri作直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換并從補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取X方向增量AXjw和Y方向增量AYjw的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，生成地址9jRi對(duì)應(yīng)的直角坐標(biāo)地址XjiYji;將地址9jRi的回波數(shù)據(jù)E(9j，Ri)作為地址XjiYji的PPI圖像像素存入映像存儲(chǔ)器中。較優(yōu)的，所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫(kù)采用如下方法獲取提高PPI圖像更新的方位分辨率；計(jì)算出相鄰兩條掃描線上的各像素點(diǎn)，找出相鄰兩條掃描線之間未被掃描到的像素點(diǎn)；調(diào)整未被掃描到的像素點(diǎn)周?chē)南袼攸c(diǎn)的X方向增量AX和Y方向增量AY的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，局部改變掃描線路徑在不增加每條掃描線總像素點(diǎn)的條件下，使兩條掃描線的其中一條掃過(guò)該未被掃描到的像素點(diǎn)；順序計(jì)算各條掃描線上的各像素點(diǎn)，并調(diào)整補(bǔ)上其中未被掃描到的像素點(diǎn)，產(chǎn)生所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫(kù)。較優(yōu)的，所述直角坐標(biāo)地址XjjYji是通過(guò)當(dāng)雷達(dá)天線方位角度為6j從Ro開(kāi)始掃描時(shí)，分別向X、Y掃描計(jì)數(shù)器置于Xjo和Yjo,且每更新一個(gè)像素X、Y掃描計(jì)數(shù)器分別累加相應(yīng)的X方向增量AX和Y方向增量厶Y的補(bǔ)償數(shù)據(jù)所獲得。另外，本發(fā)明還公開(kāi)一種雷達(dá)PPI圖像像素定位的實(shí)現(xiàn)電路，包括坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路及補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫(kù)，用于在收到極坐標(biāo)地址6jRi的回波數(shù)據(jù)E(0j，Ri)后，將地址9jRj作直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換并從補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取X方向增量厶Xjw和Y方向增量AYjM的補(bǔ)償數(shù)據(jù)；地址XY產(chǎn)生電路，用于生成地址9jRi對(duì)應(yīng)的直角坐標(biāo)地址XjjYji;映像存儲(chǔ)器，用于將地址0jRi的回波數(shù)據(jù)E(9j，Ri)存入地址Xj,Yji的存儲(chǔ)單元。較優(yōu)的，所述地址XY產(chǎn)生電路包括X掃描計(jì)數(shù)器和Y掃描計(jì)數(shù)器，分別用于當(dāng)雷達(dá)天線方位角度為9j從Ro開(kāi)始掃描時(shí)，置于初始化數(shù)據(jù)Xjo和Yjo,且于每更新一個(gè)像素時(shí)分別累加相應(yīng)的X方向增量AX和Y方向增量AY的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，獲得直角坐標(biāo)下X方向的地址Xji和Y方向的地址Yji。較優(yōu)的，本發(fā)明的雷達(dá)PPI圖像像素定位的實(shí)現(xiàn)電路還包括掃描展寬判斷電路，用于判斷雷達(dá)是否發(fā)射一個(gè)新的探測(cè)脈沖，從而開(kāi)始了新的一次距離掃描;方位展寬處理電路，用于雷達(dá)天線一周內(nèi)360°內(nèi)不足jmax的探測(cè)掃描數(shù)據(jù)擴(kuò)展成與jmax數(shù)目相等的PPI圖象更新掃描數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有^^支術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明由于對(duì)XY地址采取了適當(dāng)?shù)乃惴ê捅匾臄?shù)據(jù)補(bǔ)償，當(dāng)雷達(dá)天線在才及坐標(biāo)地址0jRi與0jRw的任何兩次連續(xù)的雷達(dá)距離掃描，映像存儲(chǔ)器中不存在未被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元，從而消除了PPI映像存儲(chǔ)器中未被回波掃描覆蓋的圖像單元，徹底解決雷達(dá)PPI圖像發(fā)生回波孤線分裂和不連續(xù)的技術(shù)問(wèn)題。圖1是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)原理的示意圖2是本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例的示意圖3A和圖3B分別是經(jīng)過(guò)地址數(shù)據(jù)補(bǔ)償前后的PPI圖#_掃描像素示意圖。具體實(shí)施例方式如圖1所示。本發(fā)明的雷達(dá)PPI圖像像素定位電路包括將極坐標(biāo)地址6R轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)地址XY的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路及補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫(kù)；以及生成用于存儲(chǔ)雷達(dá)PPI圖像像素?cái)?shù)據(jù)的映像存儲(chǔ)器存儲(chǔ)地址XY的地址XY產(chǎn)生電路。當(dāng)雷達(dá)收到極坐標(biāo)地址9jRi的回波數(shù)據(jù)E(9j，Ri)后，以e」Ri作為地址，從坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路及補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫(kù)中讀出對(duì)應(yīng)X方向增量AXji-！和Y方向增量AYjw的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，送往地址XY產(chǎn)生電路，生成地址e」Ri對(duì)應(yīng)的直角坐標(biāo)地址XjiYji;將地址0jRj的回波數(shù)據(jù)E(e」,R0作為地址XjiYji的PPI圖像像素存入映像存儲(chǔ)器中。如前所述，雷達(dá)脈沖的掃描及對(duì)PPI映像存儲(chǔ)器的更新是按下述坐標(biāo)順序進(jìn)行的6jRo，6jRi'6jRa,…，9jRmax;9j+iRo，6j+iRi，9j+iR2，…'9j+iRmax;9j+2Ro'6j+2Rl'…,6j+2Rmax;6maxRo，9maxRl，…，6maxRmax。也就是說(shuō)，雷達(dá)天線以方位角度Gj開(kāi)始，分別從掃描距離Ro至Rmax完成一次距離掃描后，在從連續(xù)的下一個(gè)方位角度6」+1作距離掃描，直至完成為360。一個(gè)天線掃描周期，再開(kāi)始下一個(gè)天線掃描周期。因此，極坐標(biāo)地址0jRi對(duì)應(yīng)的直角坐標(biāo)地址XjiYji可用下式表示Xj「Xjw土AXji-i,+或-取決于坐標(biāo)點(diǎn)所處的卦限；Yj「Yjw士AYjw，+或-取決于坐標(biāo)點(diǎn)所處的卦限。AXji-產(chǎn)INT(Ri-sin6j)十Xj。-Xji-r'AYji-產(chǎn)INT(RrCos0j)+Yjo-Yjw?；蛘弑硎緸閄ji+產(chǎn)Xji士AX」i,十或-取決于坐標(biāo)點(diǎn)所處的卦限；Yji十產(chǎn)Yji士AYji,+或-取決于坐標(biāo)點(diǎn)所處的卦限；AXj產(chǎn)INT(Rwsinej)十Xj。-Xji;AYj產(chǎn)INT(Ri+rCos6j)+Yjo-Yj"式中Xji為極坐標(biāo)點(diǎn)9jRi對(duì)應(yīng)的X坐標(biāo)；Yji為極坐標(biāo)點(diǎn)9jRi對(duì)應(yīng)的Y坐標(biāo)；AXji為極坐標(biāo)點(diǎn)6jRi到9jRw之間的X方向增量，取值為0或1;AYji為極坐標(biāo)點(diǎn)9jRj到e」Rw之間的Y方向增量，取值為0或1;Xj。、Yj。分別為雷達(dá)天線在方位角度e」的距離掃描起點(diǎn)極坐標(biāo)地址6jRo對(duì)應(yīng)的直角坐標(biāo)地址。顯然，只要記憶并保持Xji、Yji，再加上AXji和AYji,就可以快速地計(jì)算出Xji+i和Yji+1坐標(biāo)。在本實(shí)施例中，Xji、Yji分別由兩個(gè)X、Y掃描計(jì)數(shù)器的部件實(shí)現(xiàn)。雷達(dá)天線在方位角度9j的距離掃描開(kāi)始時(shí)，在X、Y掃描計(jì)數(shù)器分別置入該距離掃描起點(diǎn)極坐標(biāo)地址9jRo對(duì)應(yīng)的直角坐標(biāo)地址Xj。和Yj。；以后每更新一個(gè)像素，X、Y掃描計(jì)數(shù)器各加上相應(yīng)的厶Xji和AYji并保持，其輸出就是極坐標(biāo)6jRi+i的直角坐標(biāo)地址XjwYji+1。其中，AXji和AYji則由補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫(kù)提供。由于補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫(kù)可以事先脫機(jī)產(chǎn)生，因而上述的方案將圖像更新過(guò)程中求Sin6j和Cos0j并與Ri相乘的計(jì)算筒化為讀出厶Xji和AYji并累加于X、Y掃描計(jì)數(shù)器中，大大提高了PPI圖像更新時(shí)計(jì)算速度，同時(shí)降低了難度。如圖2所示，為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。該實(shí)施例進(jìn)一步解決本發(fā)明在計(jì)算補(bǔ)償數(shù)據(jù)的過(guò)程中所使用的二進(jìn)制數(shù)位有限而存在截尾誤差或稱(chēng)量化誤差，導(dǎo)致在PPI圖像生成過(guò)程中，映像存儲(chǔ)器存在個(gè)別存儲(chǔ)單元可能不會(huì)更新。與圖1相比，本實(shí)施例的雷達(dá)PPI圖像像素定位電路進(jìn)一步包括掃描展寬判斷電路和方位展寬處理電路。將圖像更新的方位分辨率提高，比如提高到8192;并將雷達(dá)在360°內(nèi)發(fā)射探測(cè)脈沖進(jìn)行掃描的掃描線數(shù)據(jù)也展寬為8192,圖像更新坐標(biāo)匹配。在該實(shí)施例中事先順序計(jì)算出雷達(dá)天線掃描方位角度在0~45°范圍內(nèi)的1024條掃描線中每個(gè)像素點(diǎn)，并調(diào)整補(bǔ)上其中未被掃描到的像素點(diǎn)，形成天線掃描方位角度在0~45°范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫(kù)；其他7個(gè)卦限中圖像更新時(shí)，只需根據(jù)方位碼高位對(duì)掃描計(jì)數(shù)器進(jìn)行加/減控制或配合的交換AX、AY即可，如表1所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表l各卦限中XY坐標(biāo)換算表因此，當(dāng)雷達(dá)天線方位角度9j時(shí)，只需要根據(jù)方位角度ej所處的卦限，根據(jù)該卦限對(duì)應(yīng)的XY坐標(biāo)換算，即可快速的得到對(duì)應(yīng)的直角坐標(biāo)地址。如圖3A和圖3B所示，分別是經(jīng)過(guò)地址數(shù)據(jù)補(bǔ)償前后的PPI圖像掃描像素示意圖。虛線相交點(diǎn)代表映像存儲(chǔ)器中一個(gè)存儲(chǔ)PPI圖像像素的存儲(chǔ)單元。因此，在未對(duì)XY地址作數(shù)據(jù)補(bǔ)償之前，兩根掃描線之間存在未被掃描到的像素點(diǎn)，或是每次雷達(dá)天線周期內(nèi)，存在未被更新的存儲(chǔ)單元；而采用本發(fā)明對(duì)XY地址作數(shù)據(jù)補(bǔ)償之后，任何兩條連續(xù)的掃描線之間不再存在未被掃描到的像素點(diǎn)，或是每次雷達(dá)天線周期內(nèi)，映像存儲(chǔ)器中所有的存儲(chǔ)單元都纟皮更新。綜上，本發(fā)明由于對(duì)XY地址采取了適當(dāng)?shù)乃惴ê捅匾臄?shù)據(jù)補(bǔ)償，當(dāng)雷達(dá)天線在極坐標(biāo)地址6jRi與e」Ri+1的任何兩次連續(xù)的雷iijf巨離掃描，映像存儲(chǔ)器中不存在未被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元，從而消除了PPI映像存儲(chǔ)器中未被回波掃描覆蓋的圖像單元，徹底解決雷達(dá)PPI圖像發(fā)生回波孤線分裂和不連續(xù)的技術(shù)問(wèn)題。權(quán)利要求1.一種雷達(dá)PPI圖像像素定位的方法，其特征在于，包括于收到極坐標(biāo)地址θjRi的回波數(shù)據(jù)E(θj，Ri)后，將地址θjRi作直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換并從補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取X方向增量ΔXji-1和Y方向增量ΔYji-1的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，生成地址θjRi對(duì)應(yīng)的直角坐標(biāo)地址XjiYji；將地址θjRi的回波數(shù)據(jù)E(θj，Ri)作為地址XjiYji的PPI圖像像素存入映像存儲(chǔ)器中。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷達(dá)PPI圖像像素定位的方法，其特征在于，所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫(kù)采用如下方法獲取提高PPI圖像更新的方位分辨率；計(jì)算出相鄰兩條掃描線上的各像素點(diǎn)，找出相鄰兩條掃描線之間未被掃描到的像素點(diǎn)；調(diào)整未被掃描到的像素點(diǎn)周?chē)南袼攸c(diǎn)的X方向增量AX和Y方向增量AY的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，局部改變掃描線路徑在不增加每條掃描線總像素點(diǎn)的條件下，使兩條掃描線的其中一條掃過(guò)該未被掃描到的像素點(diǎn)；順序計(jì)算各條掃描線上的各像素點(diǎn)，并調(diào)整補(bǔ)上其中未被掃描到的像素點(diǎn)，產(chǎn)生所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫(kù)。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的雷達(dá)PPI圖像像素定位的方法，其特征在于，所述直角坐標(biāo)地址XjiYji是通過(guò)當(dāng)雷達(dá)天線方位角度為0j從Ro開(kāi)始掃描時(shí)，分別向X、Y掃描計(jì)數(shù)器置于Xjo和Yjo,且每更新一個(gè)像素X、Y掃描計(jì)數(shù)器分別累加相應(yīng)的X方向增量厶X和Y方向增量AY的補(bǔ)償數(shù)據(jù)所獲得。4、一種雷達(dá)PPI圖像像素定位的實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，包括補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫(kù)；坐標(biāo)轉(zhuǎn)換電路，用于在收到極坐標(biāo)地址0jRi的回波數(shù)據(jù)E(e」,Ri)后，將地址6jRj作直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換并從補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取X方向增量AXjw和Y方向增量AYjw的補(bǔ)償數(shù)據(jù)；地址XY產(chǎn)生電路，用于生成地址9jRi對(duì)應(yīng)的直角坐標(biāo)地址XjjYji;映像存儲(chǔ)器，用于將地址9jRi的回波數(shù)據(jù)E(e」,Ri)存入地址XjiYji的存儲(chǔ)單元。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的雷達(dá)PPI圖像像素定位的實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，所述地址XY產(chǎn)生電路包括X掃描計(jì)數(shù)器和Y掃描計(jì)數(shù)器，分別用于當(dāng)雷達(dá)天線方位角度為0j從Ro開(kāi)始掃描時(shí)，置于初始化數(shù)據(jù)Xj。和Yjo，且于每更新一個(gè)像素時(shí)分別累加相應(yīng)的X方向增量AX和Y方向增量AY的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，獲得直角坐標(biāo)下X方向的地址X"和Y方向的地址Yji。6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的雷達(dá)PPI圖像像素定位的實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，還包括掃描展寬判斷電路，用于判斷雷達(dá)是否發(fā)射一個(gè)新的探測(cè)脈沖，從而開(kāi)始了新的一次距離掃描；方位展寬處理電路，用于雷達(dá)天線一周內(nèi)360°內(nèi)不足jmax的探測(cè)掃描數(shù)據(jù)擴(kuò)展成與j,皿數(shù)目相等的PPI圖象更新掃描數(shù)據(jù)。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)一種雷達(dá)PPI圖像像素定位的方法及實(shí)現(xiàn)電路，其中，該方法包括于收到極坐標(biāo)地址θ_jR_i的回波數(shù)據(jù)E(θ_j，R_i)后，將地址θ_jR_i作直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換并從補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取X方向增量ΔX_ji-1和Y方向增量ΔY_ji-1的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，生成地址θ_jR_i對(duì)應(yīng)的直角坐標(biāo)地址X_jiY_ji；將地址θ_jR_i的回波數(shù)據(jù)E(θ_j，R_i)作為地址X_jiY_ji的PPI圖像像素存入映像存儲(chǔ)器中。本發(fā)明通過(guò)非線性補(bǔ)償方式使雷達(dá)PPI圖像范圍內(nèi)的映像存儲(chǔ)器在一個(gè)雷達(dá)天線掃描周期全部被更新覆蓋，以徹底解決雷達(dá)PPI圖像出現(xiàn)不連續(xù)或者分裂現(xiàn)象的技術(shù)問(wèn)題。文檔編號(hào)G01S7/12GK101303409SQ20081006673公開(kāi)日2008年11月12日申請(qǐng)日期2008年4月16日優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日發(fā)明者郁付,王立真申請(qǐng)人:深圳市億威爾信息技術(shù)有限公司