CN104267380A - 一种对全脉冲信号多维参数的关联显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对全脉冲信号多维参数的关联显示方法，在只能显示两个关联参数的全脉冲数据时域二维显示基础上引入色彩维度和色块宽度信息，从而实现了在一个二维图形平面上能同时对全脉冲信号的脉冲到达时间、频率、脉宽、脉幅四个参数进行关联显示的功能。本发明提出的方法可直接用于雷达对抗装备的全脉冲可视化分析软件工具研制中，可与现有的全脉冲数据时域二维显示配合使用，能提供对用户所关注时间段内的全脉冲信号的多维关联参数进行全景综合显示和可视化关联分析。

Description

一种对全脉冲信号多维参数的关联显示方法

技术领域

本发明属于电子对抗技术领域，涉及一种对全脉冲数据的多维变量信息进行可视化关联显示与分析的实现方法，可应用在雷达对抗装备中，以辅助操作员实现对雷达对抗装备采集到的雷达信号全脉冲数据进行在线或事后的可视化分析与判断。

背景技术

全脉冲数据是指脉冲雷达辐射的脉冲信号被电子战接收机截获和检测处理后，得到的脉冲描述字构成的数据集合。脉冲描述字用于描述电子战接收机能从雷达所辐射的脉冲信号中获取的所有信息，主要包括：脉冲到达时间、频率、方位、脉宽、脉幅、极化、脉冲边沿特征、脉内调制特征等，但在工程实践中，由于受电子战接收机体制、性能、带宽、处理速度、硬件复杂性等多种因素的制约，实际工程中使用的脉冲描述字通常只需涵盖脉冲信号基本的五维参数，即脉冲到达时间、频率、方位、脉宽、脉幅，或者在此基础上再增加一维参数：脉内调制特征。电子战接收机就是通过接收雷达辐射的脉冲，形成脉冲描述字，进而构成脉冲描述字的数据集合，即雷达信号的全脉冲数据。由于全脉冲数据包含了特定的电磁环境下所有雷达辐射的脉冲信号在相当一段时间内的全部信息，为雷达对抗装备进行后续的威胁分析与识别奠定了基础，是电子对抗所有任务处理与情报分析的源头数据，因而具有无可替代的价值。

雷达对抗装备信号处理机对接收前端输出的全脉冲数据流进行信号分选、参数估计、辐射源识别等处理，以获取关于雷达信号及目标的有用信息，这一系列的处理都采用自动处理的方法，虽然能解决实时性问题，但自动处理的结果也仍然可能存在一些谬误，所以通常需要研发各种计算机辅助分析手段，其中最重要的是信息可视化手段，以辅助人工对全脉冲数据进行分析和判断。全脉冲数据可视化是指将全脉冲数据采用计算机支持的视觉表示(例如图形、图像、表格、文字、视频等显示手段)，通过人机交互式辅助分析手段，增强人们对抽象的全脉冲数据及其之间关系信息的认知，以满足辅助人工分析的需求。

目前，在雷达对抗装备中，对全脉冲数据的可视化一般都提供了从时域、频域、方位域、统计域的视角，以表格、二维显示、三维显示和统计直方图等方式来显示全脉冲数据特征，以便辅助操作员对全脉冲信号进行技术分析，识别全脉冲中可能存在的潜在信号、新信号，分析信号的规律及复杂信号的参数，判断信号之间的关联性等。其中，时域二维显示常采用五栏显示，以时间为横轴，按脉冲到达时间先后显示脉冲到达的顺序，分别用五栏纵轴显示对应脉冲的频率、方位、脉宽、脉幅和到达时间差。这种显示方式直观、便于观察，但不宜对多维变量的信息进行关联分析，所以在此基础上可采用关联参数三维显示，例如“频率-方位-脉冲到达时间”三维显示图，以频率和方位作为X坐标和Y坐标，以到达时间作为Z坐标，这种三维图形显示虽然给出的信息比二维图形显示丰富，但由于存在计算资源开销大、图形操作复杂等问题，在实际装备中使用较少，因此在装备实践中需要一种既能对全脉冲信号的多维变量进行关联显示，又要求耗费的计算资源少且图形操作灵活便捷的显示方式。

发明内容

本发明提供了一种对全脉冲信号的多维参数进行二维平面关联显示的方法，该方法主要针对全脉冲数据二维显示只能关联显示两个参数，而全脉冲信号关联参数的三维显示虽然能显示三个关联参数，但存在三维图形显示的计算资源开销大且图形操作复杂而难以在装备软件中大量使用的问题，在全脉冲数据的时域二维显示基础上引入色彩维度和色块宽度信息，从而实现了在一个二维图形平面上能同时对全脉冲信号的脉冲到达时间、频率、脉宽、脉幅四个参数进行关联显示的功能。

本发明的技术方案为：

所述一种对全脉冲信号多维参数的关联显示方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：在图形区内建立关联显示坐标系，关联显示坐标系以时间为横轴，以信号强度为纵轴；信号强度采用信号功率或信号电压；

步骤2：按脉冲到达时间将脉冲显示在关联显示坐标系内，脉冲到达时间表示了脉冲到达的顺序，脉冲用矩形色块表示，矩形色块宽度表示脉冲宽度，矩形色块高度表示脉冲幅度，矩形色块颜色表示信号频率或频段，并且将色块以图例方式显示在图形区内关联显示坐标系的上方。

进一步的优选方案，所述一种对全脉冲信号多维参数的关联显示方法，其特征在于：在图形区域内通过鼠标拉窗方式能够对选中区域进行放大显示或缩小显示，且缩放操作同步应用于配合使用的全脉冲数据时域二维显示区。

进一步的优选方案，所述一种对全脉冲信号多维参数的关联显示方法，其特征在于：在图形区域内，鼠标所在点的坐标信息能够动态刷新显示。

有益效果

本发明提供了一种对全脉冲信号的多维参数进行关联显示的方法，该方法在只能显示两个关联参数的全脉冲数据时域二维显示基础上引入色彩维度和色块宽度信息，从而实现了在一个二维图形平面上能同时对全脉冲信号的脉冲到达时间、频率、脉宽、脉幅四个参数进行关联显示的功能。

本发明提出的方法可直接用于雷达对抗装备的全脉冲可视化分析软件工具研制中，可与现有的全脉冲数据时域二维显示配合使用，能提供对用户所关注时间段内的全脉冲信号的多维关联参数进行全景综合显示和可视化关联分析。由于二维平面显示所耗费的计算资源比较小，软件程序代码实现比较简单，二维平面图形操作灵活便捷，而且利用本发明提供的色彩维度应用思想，可对现有的全脉冲时域二维显示(即脉冲的频率、方位、脉宽、脉幅、脉内调制特征、到达时间差等)增加频率维度的色彩信息，一方面可将关联显示的二维参数提升到三维参数，增加了时域图形显示的信息量，另一方面可提高现有全脉冲数据时域二维显示的用户体验感，有助于操作员对全脉冲数据中可能存在的潜在信号、新信号的识别，因此在雷达对抗装备可视化分析软件工具中能得到良好应用。

附图说明

图1：本发明实施例中的显示区图。

具体实施方式

下面结合具体实施例描述本发明：

本发明提供了一种对全脉冲信号多维参数进行二维平面关联显示的方法，该方法在全脉冲数据的时域二维显示基础上引入色彩维度和色块宽度信息，从而实现了在一个二维图形平面上能同时对全脉冲信号的脉冲到达时间、频率、脉宽、脉幅四个参数进行关联显示的功能，其具体实现方法如下：

步骤1：在图形区内建立关联显示坐标系，关联显示坐标系以时间为横轴，以信号强度为纵轴；信号强度采用信号功率或信号电压；

步骤2：按脉冲到达时间将脉冲显示在关联显示坐标系内，脉冲到达时间表示了脉冲到达的顺序，脉冲用矩形色块表示，矩形色块宽度表示脉冲宽度，矩形色块高度表示脉冲幅度，矩形色块颜色表示信号频率或频段，并且将色块以图例方式显示在图形区内关联显示坐标系的上方。

在显示时，在图形区域内通过鼠标拉窗方式能够对选中区域进行放大显示或缩小显示，且缩放操作同步应用于配合使用的全脉冲数据时域二维显示区，可以方便用户对全脉冲数据的所有维度信息进行同步观测。

在显示时，随着鼠标在图形区域内的移动，鼠标所在点的坐标信息能够动态刷新显示，从而方便操作员对所关注的脉冲信号到达时间、脉冲宽度、信号强度等信息进行细微观测。

而且对图形区域的背景颜色、网格颜色及图块颜色能够编辑，提高用户对图形区域操控的体验感。

Claims (3)

1.一种对全脉冲信号多维参数的关联显示方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：在图形区内建立关联显示坐标系，关联显示坐标系以时间为横轴，以信号强度为纵轴；信号强度采用信号功率或信号电压；

步骤2：按脉冲到达时间将脉冲显示在关联显示坐标系内，脉冲到达时间表示了脉冲到达的顺序，脉冲用矩形色块表示，矩形色块宽度表示脉冲宽度，矩形色块高度表示脉冲幅度，矩形色块颜色表示信号频率或频段，并且将色块以图例方式显示在图形区内关联显示坐标系的上方。

2.根据权利要求1所述一种对全脉冲信号多维参数的关联显示方法，其特征在于：在图形区域内通过鼠标拉窗方式能够对选中区域进行放大显示或缩小显示，且缩放操作同步应用于配合使用的全脉冲数据时域二维显示区。

3.根据权利要求2所述一种对全脉冲信号多维参数的关联显示方法，其特征在于：在图形区域内，鼠标所在点的坐标信息能够动态刷新显示。