CN105093202B - 串行方位数据插值平滑方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及数据平滑领域，公开了一种串行方位数据的插值平滑方法，该方法包括：一次雷达下发方位数据，二次雷达接收所述方位数据；所述二次雷达存储所述方位数据，并根据接收到数据的时间间隔，重新计算所述方位数据，得到精确的方位数据。本发明根据所述方位数据和所述接收到数据的时间间隔，对所述方位数据进行平滑处理，可以得到更精确的方位数据，进而得到更精确的二次雷达的测角精度。
Description
技术领域
本发明涉及数据平滑领域，尤其涉及一种串行方位数据插值平滑方法及装置。
背景技术
雷达是利用电磁波探测目标的电子设备，其发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，并据此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率、方位和高度等信息。雷达能够全天候探测远距离的目标，不受雾、云和雨的阻挡和光线强弱的影响，具有全天候、全天时的特点，并有一定的穿透能力，因此，成为军事、科研和社会经济发展中必不可少的电子装备，并广泛应用于气象预报、资源探测和环境探测等领域。
目前，某些一次雷达受限于资源，无法通过离散线送出方位信号，只能通过串行接口或者网络接口将方位数据送至二次雷达，但由于一次雷达下发到各个分系统的数据量较大，数据刷新率较低，无法实现实时将方位数据送出，导致送至二次雷达的方位数据精度较低，影响二次雷达的测角精度；而二次雷达只对接收到的方位数据进行更新和存储，不做任何处理，因此，当二次雷达输出点迹时，只将当前储存的方位数据读出并上报，其方位精度完全依赖一次雷达送出的方位数据，当下发的方位数据不及时或刷新速度较慢时，点迹方位值精度不能满足使用当前方位数据的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种串行方位数据插值平滑方法及装置，以解决二次雷达数据刷新率低导致输出的方位数据精度过低的问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供一种串行方位数据插值平滑方法，该方法包括步骤：
S1、二次雷达接收一次雷达发出的方位数据D1；
S2、将所述方位数据D1存储到地址A；
S3、根据所述方位数据的刷新速率和所述一次雷达的平台天线的旋转速度，计算所述方位数据D1的偏移量；
S4、读取所述当前方位数据X，所述一次雷达再次发出方位数据时，将所述地址A中的数据更新，重复步骤S1～S3。
优选地，步骤S3中所述方位数据的刷新速率固定，计算所述偏移量的方法包含步骤：
S301、通过计数时钟计数，经过时间T达到计数值上限；
S302、根据所述平台天线的旋转速度，计算所述时间T内所述方位数据D1的偏移量；
S303、所述方位数据D1与所述偏移量相加，得到所述当前方位数据X，将其存储到地址B；
S304、将所述计数时钟清零，重复步骤S301～S303。
优选地，步骤S3中所述方位数据的刷新速率不固定，计算所述偏移量的方法包括步骤：
S311、将步骤S2中接收到所述方位数据D1时的本地时间T1存储在地址A1中；
S312、所述一次雷达第二次发出方位数据D2，所述二次雷达接收所述方位数据D2，存储在地址B中；
S313、将接收到所述方位数D2时的本地时间T2存储在地址B1中；
S314、所述一次雷达第三次发出方位数据，所述二次雷达将所述地址B中的数据D2存储到所述地址A中替换所述方位数据D1，所述本地时间T2存储到所述地址A1中替换所述本地时间T1；
S315、所述二次雷达将第三次接收到的方位数据存储到所述地址B作为所述方位数据D2，本地时间存储到所述地址B1作为所述本地时间T2；
S316、重复步骤S314～S315；
S317、当在本地时间T时读取所述当前方位数据X时，结束步骤S316，通过公式：
计算所述当前方位数据，其中，为所述方位数据D2的偏移值。
优选地，根据对数据精度的要求选择所述计数时钟和所述计数值上限，所述计数时钟的频率越高，所述计数值上限越低，所述时间T越小，得到的所述当前方位数据X的数据精度越高。
优选地，所述步骤S4中更新所述地址A中数据后，将所述计数时钟清零，重新计数。
优选地，根据对所述当前方位数据X的数据精度的要求选择所述本地时间的时间单位，所述本地时间的时间单位越小，所述数据精度越高。
另一方面，本发明提供一种串行方位数据插值平滑装置，该装置包括：
接收单元，用于接收一次雷达发出的方位数据；
存储单元，用来存储所述方位数据和当前方位数据X；
计算单元，用来计算所述当前方位数据X。
优选地，当所述方位数据的刷新速率固定时，所述存储单元包括第一存储单元、第二存储单元和计数单元，其中，
第一存储单元，用于存储方位数据D1；
第二存储单元，用于存储所述当前方位数据X；
计数单元，用于计数时钟的技术，并判断计数值是否达到计数值上限。
优选地，当所述方位数据的刷新速率不固定时，所述存储单元包括第一存储单元、第二存储单元、第一时间存储单元和第二时间存储单元，其中，
第一存储单元，用于存储方位数据D1；
第二存储单元，用于存储方位数据D2；
第一时间存储单元，用于存储本地时间T1；
第二时间存储单元，用于存储本地时间T2。
优选地，所述装置通过FPGA完成对所述当前方位数据X的计算。
附图说明
图1是本发明的第一优选实施例中串行方位数据插值平滑方法的流程图；
图2是本发明的第二优选实施例中串行方位数据插值平滑方法的流程图；
图3是本发明的第一优选实施例中串行方位数据插值平滑装置的结构图；
图4是本发明的第二优选实施例中串行方位数据插值平滑装置的结构图。
具体实施方式
以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，为本发明的第一实施例，公开了一种串行方位数据插值平滑方法，该方法包含步骤：
S1、二次雷达接收一次雷达发出的方位数据D1；
S2、将方位数据D1存储到地址A；
S3、根据方位数据的刷新速率和一次雷达的平台天线的旋转速度，计算方位数据D1的偏移量；
S4、读取当前方位数据X，一次雷达再次发出方位数据时，将地址A中的数据更新，重复步骤S1～S3。
进一步地，步骤S3中包含步骤：
S301、通过计数时钟计数，经过时间T达到计数值上限；
S302、根据平台天线的旋转速度，计算时间T内方位数据D1的偏移量；
S303、方位数据D1与偏移量相加，得到当前方位数据X，将其存储到地址B；
S304、将计数时钟清零，重复步骤S301～S303。
本实施例中，一次雷达发送的方位数据刷新率固定，通过计数时钟的循环计数确定每过时间T方位数据D1的偏移值，进而确定当前方位数据X，并将当前方位数据X存储到地址B；在不需要读出当前方位数据X时，将计数时钟清零，循环计数；读出当前方位数据X后，更新地址A中的方位数据D1后再重新循环计数；这样，得到的当前方位数据不完全依赖于一次雷达发出的方位值，确保当一次雷达下发方位数据不及时或刷新速度慢时，当前方位数据X的精度能够满足当前的使用要求，通过计数时钟循环计数，调整计数值，可以人为控制数据精度，满足对方位数据数据精度的不同要求。
进一步地，根据对数据精度的要求选择计数时钟和计数值上限，计数时钟的频率越高，计数值上限越低，时间T越小，得到的当前方位数据X的数据精度越高。
更进一步地，步骤S4中更新地址A中数据后，将计数时钟清零，重新计数。
本实施例中，计数值上限相同的条件下，计数时钟频率越高，相同时间内计数越多；计数时钟频率相同的条件下，计数值上限越低，所计时间T越短，得到的当前方位数据X的数据精度越高，因此，可以通过选择某一频率的计数时钟或者选择相应的计数值上限来控制当前方位数据X的精度，满足了对当前方位数据X的精度的要求；此外，每次读取当前方位数据X后，更新地址A中数据，将计数时钟清零，确保计算当前方位数据X的准确性，保证输出的当前方位数据精度更高。
参见图2，为本发明的第二实施例，公开了另一种串行方位数据插值平滑方法，该方法包含步骤：
S1、二次雷达接收一次雷达发出的方位数据D1；
S2、将方位数据D1存储到地址A；
S3、根据方位数据的刷新速率和一次雷达的平台天线的旋转速度，计算方位数据D1的偏移量；
S4、读取当前方位数据X，一次雷达再次发出方位数据时，将地址A中的数据更新，重复步骤S1～S3。
进一步地，步骤S3中包含步骤：
S311、将步骤S2中接收到方位数据D1时的本地时间T1存储在地址A1中；
S312、一次雷达第二次发出方位数据D2，二次雷达接收方位数据D2，存储在地址B中；
S313、将接收到方位数D2时的本地时间T2存储在地址B1中；
S314、一次雷达第三次发出方位数据，二次雷达将所述地址B中的数据D2存储到地址A中替换方位数据D1，本地时间T2存储到地址A1中替换本地时间T1；
S315、二次雷达将第三次接收到的方位数据D3存储到地址B作为方位数据D2，本地时间T3存储到地址B1作为本地时间T2；
S316、重复步骤S314～S315；
S317、当在本地时间T时读取当前方位数据X时，结束步骤S316，通过公式：
计算当前方位数据，其中，为方位数据D2的偏移值。
本实施例中，一次雷达发出的方位数据刷新率不固定，通过接收一次雷达发出的方位数据，并实时存储接收到方位数据的本地时间，循环替代地址A和地址B中的方位数据，确保地址A和地址B中分别存储一次雷达最新发送的两个方位数据，地址A1和B1中分别存储接收到两个方位数据的本地时间，保证在本地时间T时读取当前方位数据X的数据精度。
进一步地，根据对当前方位数据X的数据精度的要求选择本地时间的时间单位，本地时间的时间单位越小，数据精度越高。
本实施例中，为最新方位数据更新率，其精度取决于本地时间的时间单位，例如，本地时间时间单位精确到秒比精确到分得到的方位数据更新率的精度高，因此，可以根据对数据精度的需要，选择本地时间的时间单位，保证最新方位数据更新率的数据精度，确保计算出的当前方位数据X的数据精度可以满足输出和使用要求。
本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括上述实施例方法的各步骤，而所述的存储介质可以是：ROM/RAM、磁碟、光盘、存储卡等。因此，本领域相关技术人员应能理解，与本发明的方法相对应的，本发明还同时包括串行方位数据插值平滑装置，参见图3，与第一实施例方法步骤一一对应地，该装置包括：
接收单元，用于接收一次雷达发出的方位数据；
计算单元，用来计算当前方位数据X；
第一存储单元，用于存储方位数据D1；
第二存储单元，用于存储当前方位数据X；
计数单元，用于计数时钟的技术，并判断计数值是否达到计数值上限。
本实施例中，通过第一存储单元实时接收一次雷达发出的方位数据D1，通过计数单元计时，每过时间T计算一次当前方位数据X，实时存储在第二存储单元中，保证随时可以从第二存储单元中读出当前方位数据X，保证了数据的及时性和精确度，确保二次雷达可以实时输出满足精度要求的当前方位数据X。
进一步地，参见图4，公开了一种串行方位数据插值平滑装置，与第二实施例方法步骤一一对应地，该装置包括：
接收单元，用于接收一次雷达发出的方位数据；
计算单元，用来计算当前方位数据X；
第一存储单元，用于存储方位数据D1；
第二存储单元，用于存储方位数据D2；
第一时间存储单元，用于存储本地时间T1；
第二时间存储单元，用于存储本地时间T2，
通过公式：
计算当前方位数据，其中，为方位数据D2的偏移值。
本实施例中，通过第一存储单元和第二存储单元实时存储最新方位数据，替换之前的方位数据，并通过第一时间存储单元和第二时间存储单元同时存储接收最新方位数据时的本地时间，需要读取当前方位数据X时，计算单元根据最新方位数据D1、D2和本地时间T1、T2计算当前方位数据X。在需要读取当前方位数据X时实时计算方位数据，确保当前方位数据X更加准确，保证了一次雷达下发数据不及时或刷新速度慢时，二次雷达输出的方位值精确且及时，能够满足对其的使用要求。
与现有技术相比，本发明提供了串行方位数据插值平滑方法和装置，通过接收一次雷达发出的方位数据并存储，当一次雷达发出方位数据刷新率固定时，采用计数时钟通过控制计数值上限来控制每次计算当前方位数据的时间间隔，根据时间间隔和一次雷达平台天线的转速计算当前方位数据并实时存储，在需要读取当前方位数据时可以即时读出；当一次雷达发出方位数据刷新率固定时，采用循环替代方位数据和本地时间的方式，保证存储的方位数据和本地时间是最新的，在需要读取当前方位数据时，根据存储的方位数据及本地时间，计算最新方位数据的更新率，进而根据当前本地时间，计算当前方位数据。两种方式均保证了当前方位数据的精确度和及时性，并确保二次雷达在方位数据刷新率固定和不固定时都能够实时获取精确当前方位数据，满足了对二次雷达输出的当前方位数据的精度要求。
值得注意的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限定本发明的专利保护范围，本发明还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本发明的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本发明所涵盖的范围内。
Claims (8)
1.一种串行方位数据的插值平滑方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
S1、二次雷达接收一次雷达发出的方位数据D1；
S2、将所述方位数据D1存储到地址A；
S3、根据所述方位数据的刷新速率和所述一次雷达的平台天线的旋转速度，计算所述方位数据D1的偏移量；
S4、读取当前方位数据X，所述一次雷达再次发出方位数据时，将所述地址A中的数据更新，重复步骤S1～S3；
其中，所述步骤S3中所述方位数据的刷新速率不固定，计算所述偏移量的方法包括步骤：
S311、将步骤S2中接收到所述方位数据D1时的本地时间T1存储在地址A1中；
S312、所述一次雷达第二次发出方位数据D2，所述二次雷达接收所述方位数据D2，存储在地址B中；
S313、将接收到所述方位数D2时的本地时间T2存储在地址B1中；
S314、所述一次雷达第三次发出方位数据，所述二次雷达将所述地址B中的数据D2存储到所述地址A中替换所述方位数据D1，所述本地时间T2存储到所述地址A1中替换所述本地时间T1；
S315、所述二次雷达将第三次接收到的方位数据存储到所述地址B作为所述方位数据D2，本地时间存储到所述地址B1作为所述本地时间T2；
S316、重复步骤S314～S315；
S317、当在本地时间T时读取所述当前方位数据X时，结束步骤S316，通过公式：
计算所述当前方位数据，其中，为所述方位数据D2的偏移值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中所述方位数据的刷新速率固定，计算所述偏移量的方法包含步骤：
S301、通过计数时钟计数，经过时间T达到计数值上限；
S302、根据所述平台天线的旋转速度，计算所述时间T内所述方位数据D1的偏移量；
S303、所述方位数据D1与所述偏移量相加，得到所述当前方位数据X，将其存储到地址B；
S304、将所述计数时钟清零，重复步骤S301～S303。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据对数据精度的要求选择所述计数时钟和所述计数值上限，所述计数时钟的频率越高，所述计数值上限越低，所述时间T越小，得到的所述当前方位数据X的数据精度越高。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中更新所述地址A中数据后，将所述计数时钟清零，重新计数。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据对所述当前方位数据X的数据精度的要求选择所述本地时间的时间单位，所述本地时间的时间单位越小，所述数据精度越高。
6.一种串行方位数据的插值平滑装置，其特征在于，所述装置包括：
接收单元，用于接收一次雷达发出的方位数据；
存储单元，用来存储所述方位数据和当前方位数据X；
计算单元，用来计算所述当前方位数据X；
其中，当所述方位数据的刷新速率不固定时，所述存储单元包括第一存储单元、第二存储单元、第一时间存储单元和第二时间存储单元，其中，
第一存储单元，用于存储方位数据D1；
第二存储单元，用于存储方位数据D2；
第一时间存储单元，用于存储接收到所述方位数据D1的本地时间T1；
第二时间存储单元，用于存储接收到所述方位数据D2的本地时间T2；
通过第一存储单元和第二存储单元实时存储最新方位数据，替换之前的方位数据，并通过第一时间存储单元和第二时间存储单元同时存储接收最新方位数据时的本地时间，需要读取当前方位数据X时，计算单元根据最新方位数据D1、D2和本地时间T1、T2计算当前方位数据X；
其中，当在本地时间T时计算所述当前方位数据X，通过公式：
计算所述当前方位数据，其中，为所述方位数据D2的偏移值。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述方位数据的刷新速率固定时，所述存储单元包括第一存储单元、第二存储单元和计数单元，其中，
第一存储单元，用于存储方位数据D1；
第二存储单元，用于存储所述当前方位数据X；
计数单元，用于计数时钟的计数 ，并判断计数值是否达到计数值上限。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置通过FPGA完成对所述当前方位数据X的计算。
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| CN201510527315.6A CN105093202B (zh) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | 串行方位数据插值平滑方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201510527315.6A CN105093202B (zh) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | 串行方位数据插值平滑方法及装置 |
Publications (2)
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