跨平台雷达信号采集系统设计.pdf

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1、第32卷第6期2010年6月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．32，No．6Jun．，2010跨平台雷达信号采集系统设计叶善初，李少伟(上海海事大学商船学院，上海200135)摘要：介绍一种跨平台航海雷达模拟器设计方案。利用本方案，使得设计的航海雷达模拟器可在Windows和Linux操作系统下运行，并且做到在2种平台下的应用程序代码源码级兼容。雷达模拟器可分为雷达信号采集卡、驱动程序及应用程序3部分。采集卡使用PCI接I：1，负责将雷达信号采集到计算机中；驱动程序将采集卡在缓冲区中采集

2、到的雷达数据复制到应用程序缓冲区中；应用程序则将应用程序缓冲区中的数据进行解码并在屏幕上显示。驱动程序分别在Windows和Linux操作系统下独立完成；应用程序则使用Qt进行开发。关键词：雷达模拟器；跨平台；采集卡；驱动程序；应用程序中图分类号：U665．22文献标识码：A文章编号：1672—7649(2010)06—0097—04DOI：10．3404／j．issn．1672—7649．2010．06．023DesigningofradarsimulatoronalternativeplatformYEShan·ch

3、u，LIShao-wei(MerchantMarineCollegeShanghaiMaritimeUniversity，Shanghai200135，China)Abstract：Akindofdesigningmethodofnavigationradarsimulatoroncross—platformisintroduced．TheradarsimulatorwhichdesignsinthiswaycouldrunonbothWindowsandLinuxoperatingsystem，furthermore，

4、sourceofapplicationprogramiscompatibleonthetwoplatforms．Therearethreeaspects：radarsignalgatheringcard，driverprogramandapplicationso,ware．ThegatheringcardwhichbasedonPCIbus，getsradarsignaltobufferoncard；drivermovestheradardatainbufferoncardtoapplicationprogrambuff

5、er。Atlast，applicationdecodethedata，andthen，displayradarimage．DriversonWindowsandLinuxaredevelopedrespectively，applicationprogramisdesignedwiththetoolQt．Keywords：radarsimulator；cross-platform；gatheringcard；driver；application0引言雷达是商船上一种十分重要的助航设备，它具有大范围物标搜索的能力，并且在雨雪

6、等恶劣天气环境下也能够正常工作，被称为船长的眼睛。STCW公约明确要求500总吨或以上船舶负责航行值班的高级船员能使用雷达和自动雷达标绘仪保持安全航行。一般在船员进行海上工作以前，必须进行雷达操作方面的培训工作。最开始，培训机构都是使用真雷达进行雷达实操训练。这样做的好处是能够使船员在上船前就对雷达各个方面都有感性的认识。但另一方面，由于雷达培训一般在陆地上进行，真实的雷达返回的物标都是静止不动的，与航行中的船舶差别比较大，不利于受训人员的实际操作。在微电子技术不断发展的今天，使用计算机系统来开发航海雷达模拟器已成为可能

7、。基于这种现状，国内外许多科学及研究机构纷纷开发出自己的雷达模拟器系统，并且取得了很好的成果。上海海事大学应士君教授成功开发基于ISA总线的雷达图像信号采集与显示系统；英国船商公司开发出类似的基于PC机的雷达显示系统；其他的一些高校和科研机构，主要包括大连海事大学、武汉理工大学和厦门集美大学，也积极自主进行航海雷达模拟器的研究，这些研究都取得了非常良好的效果。收稿日期：2009—06—30；修回日期：2010一03—12作者简介：叶善初(1977一)，硕士，讲师，从事航海雷达模拟器研究。·98·舰船科学技术第32卷但是，

8、上述研究以及产品几乎都是基于PC机系统，运行在Windows平台下。随着开源技术不断被人们所推崇，以及对版权问题的重视，Linux系统正以惊人的速度发展。本文正是在这样的背景下，提出了一种跨平台航海雷达模拟器设计方案。本方案所提出的航海雷达模拟器系统共分为以下3个部分。1)雷达信号采集卡。采集卡使用CPLD作为核心控