專利名稱：多頻點全向外輻射源雷達比幅測向cpu實現(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明屬于雷達信號處理技術領域，特別涉及雷達無源測向方法，具體是一種基于多頻點全向外福射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法,可在Visual studio軟件集成開發(fā)平臺下，在CPU上實現(xiàn)基于多頻點全向的雷達系統(tǒng)比幅測向。
背景技術：
近年來利用廣播、電視、衛(wèi)星等民用照射源的無源雷達探測技術越來越受到雷達領域的重視。無源雷達系統(tǒng)本身不需要發(fā)射信號，而是利用環(huán)境中已有的或者目標本身的發(fā)射的電磁波信號進行目標探測與定位，因此它解決了常規(guī)有源雷達其發(fā)射信號易于被敵方偵收和截獲，也容易遭受電子干擾和反輻射導彈的襲擊的問題，具有抗干擾、抗反輻射導彈、抗低空突防和反隱身的綜合“四抗”潛力。然而，由于其輻射源的非協(xié)作性，外輻射源雷達的探測性能往往較常規(guī)雷達系統(tǒng)差，需要采用更復雜的信號處理手段，因此計算量比較大?！o源探測技術是電子偵查的關鍵技術可進行威脅告警和并指明威脅方向，輔助輻射源的分選和識別，引導干擾機的干擾方向，輔助實現(xiàn)對輻射源的定位。而較高的測向定位精度是實現(xiàn)這些功能的關鍵，根據測向原理，無源測向技術有比幅法和比相法兩種，全方位比幅測向技術是比幅測向方法的一種，它有著處理簡單測向精度高等諸多優(yōu)點，目前廣泛應用與各種偵查設備。考慮到單頻點外輻射源雷達的探測性能往往較常規(guī)雷達系統(tǒng)精度差。多頻點的全向測向定位技術在無源雷達探測系統(tǒng)中廣泛應用，它可以大大提高定位精度，使整個系統(tǒng)的可選擇性明顯變大，可實現(xiàn)三站或更多站確定一個目標點，所以基于多頻點多波束的外輻射源雷達比幅測向方法應運而生。目前在實際實現(xiàn)方面，無源雷達定位跟蹤系統(tǒng)的數據處理實現(xiàn)算法主要是通過開發(fā)專用信號處理板如DSP進行數據處理，但這種硬件平臺搭建復雜，相對于數據處理運算量的增加，一般只能依靠硬件規(guī)模的成倍增加來實現(xiàn)，不僅數據處理硬件結構規(guī)模隨著數據處理量的增加而大幅增加，且開發(fā)費用相對較高。此外，信號處理板的開發(fā)、調試周期長，可操作性較差，當處理規(guī)模增大時，硬件規(guī)模必然增大，開發(fā)難度加大，且難以滿足實時系統(tǒng)科研實驗及算法驗證等需求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服外輻射源雷達使用單頻點測向方法探測性能比常規(guī)雷達系統(tǒng)精度差的缺點，以及現(xiàn)有的多頻點全向外輻射源雷達比幅測向方法存在算法復雜，硬件結構復雜，實現(xiàn)成本高等缺陷提出一種實現(xiàn)簡單，平臺設置通用性強，便于移植，可擴展，適用性強的多頻點全向外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法。多頻點外輻射源雷達信號實時處理系統(tǒng)是一項功能復雜的包含多項發(fā)明創(chuàng)新的大系統(tǒng)，基本的組成依信號傳輸處理方向有天線接收部分、雷達信號實時處理部分、終端顯示部分，本發(fā)明是多頻點外輻射源雷達信號實時處理系統(tǒng)中的雷達信號實時處理部分中的比幅測角部分。本發(fā)明是一種基于多頻點全向外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法，該實現(xiàn)方法在外輻射源雷達處理系統(tǒng)中使用，適用環(huán)境是設整個外輻射源雷達處理系統(tǒng)采用8陣元天線同時接收8個調頻廣播信號，每一個調頻臺對應一個頻點，對于每一個頻點，將8陣元天線信號與設定的18組8*1維的權值分別進行DBF即數字波束形成，得到18路波束信號，其中I路為參考信號ref，另外17路為目標回波信號ech0i，i = 1,2,…，17;最終該外輻射源雷達處理系統(tǒng)利用8圓陣天線，實現(xiàn)了 18波束的360°全方位測向，波束之間間隔為20°。本發(fā)明的整個外輻射源雷達處理系統(tǒng)采用CPU+GPU并行處理系統(tǒng)架構，并行性強的數字波束形成處理模塊、雜波相消處理模塊、脈壓處理模塊、恒虛警檢測處理模塊放在GPU上實現(xiàn)，并行性弱的比幅測角模塊放在CPU上進行，平臺簡單，處理時間快，實時性強。外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法包括有步驟I :雷達信號處理系統(tǒng)啟動，系統(tǒng)進行開機初始化，輸入預置參數，包括信號處理中雜波相消的階數，恒虛警門限值，該門限由經驗值經不斷調試得到。步驟2 :根據調頻廣播基站的位置信息，雷達信號處理系統(tǒng)計算數字波束形成權值。步驟3 :雷達系統(tǒng)開始工作，雷達信號處理系統(tǒng)中的數據采集模塊依次對八陣元 天線輸出的8路調頻信號同步進行放大，帶通采樣，數字化，數字化下變頻處理得到8路數字基帶信號I、Q信號；數字信道化接收模塊再對這8路基帶I、Q信號進行數字信道化處理，每一路得到8個頻點信號，即得到8*8 = 64路信號。步驟4 :信號處理機接收前端傳入的64路數據，并全部傳給信號處理機的GPU顯存，在GPU中接著依據計算的數字波束形成權值進行數字波束形成，即DBF，得到18*8路波速信號，即每個頻點18個波束，對波束信號進行雜波相消，再進行距離-多普勒二維相關運算和恒虛警檢測處理，一個頻點得到了 17組過門限的目標點，該門限就是步驟I中的恒虛警門限值，這樣8個頻點就得到了 8*17 = 136組過門限的點，每個目標點包含距離信息，多普勒信息和幅度信息。數字波束形成DBF、雜波相消處理、距離-多普勒二維相關運算處理和恒虛警檢測處理過程中8個頻點是并行進行的，同時開辟4個線程，每一個線程處理2個頻點，可以很好的節(jié)省時間從而滿足實時性的要求。步驟5 :經恒虛警檢測后過門限的點由信號處理機的GPU顯存導入信號處理機的CPU內存中，在CPU中進行雷達信號的比幅測角處理。步驟6 :將比幅測角處理中用到的測向表和參考波束的偏北角參數讀入信號處理機的CPU內存中。測向表為比幅測角查表所用，17個波束要17個測向表。步驟7 :在比幅測角之前要做點跡凝聚處理，確定凝聚處理要用的矩形框大小，其中矩形框的長度為可能屬同一目標的距離跨度，寬度為多普勒跨度，以某一過門限的點為中心點，所有的在距離方向上小于等于矩形框長度并且在多普勒方向上小于等于矩形框寬度的過門限點都認為與中心點同屬一個目標，將所有這些點凝聚為一個目標點。這種處理主要考慮到恒虛警檢測之后一個目標可能跨越幾個點跡，也就是說在距離和多普勒兩個方向上可能存在幾個點屬于同一個目標的情況，所以為進一步減少虛假目標，提高系統(tǒng)性能。步驟8 :使用邊凝聚邊測角的方法獲得目標角度信息，在單波速內做點跡凝聚，每凝聚出一個點，就在其它波束中凝聚并尋找跟該點屬于同一目標的點，若沒找到，則舍棄該點，繼續(xù)凝聚下一點，若找到了，則對所有找到的點進行比幅，若其中兩個幅度最大的點在相鄰波束中，則根據相鄰兩天線的幅度方位特性圖估計目標的方位信息；最后根據參考波束的偏北角計算出目標角度，并將角度信息暫存，若兩個幅度最大的點不在相鄰波束中，則不做比幅，繼續(xù)凝聚下一目標點，當所有波束的過門限點都被凝聚過之后就完成了一個頻點的比幅測角,得到了 I個頻點的I組目標點。步驟9 :對同一線程的下一頻點做邊凝聚邊測角，得到該頻點的一組目標點，繼而完成一個線程的比幅測角。步驟10 :所有線程都處理完畢后，得到了 8組目標點，每一組對應I個頻點，每一個目標點包括距離信息，多普勒信息和方位信息，再將這些信息以數據結構的標準形式傳送給終端顯示模塊，最后終端顯示模塊對8個頻點的目標信息進行目標融合檢測和航跡處 理，獲得目標的位置信息，并顯示目標的真實航跡。外輻射源雷達探測系統(tǒng)就是要先得到目標的距離信息，多普勒信息和方位信息才能最終得到目標的運動速度信息以及高度信息，在恒虛警檢測之后得到了 8組過門限的目標點，這些目標點包括了距離信息，多普勒信息和幅度信息，但并不攜帶方位信息，要想在終端顯控平臺利用方位信息顯示目標的真實航跡就必須經過測角，得到這一方位信息，然而多頻點全向的外輻射源雷達系統(tǒng)的測角處理數據量龐大，算法實現(xiàn)起來極其復雜且邏輯性強，對此本發(fā)明采用了 CPU+GPU并行處理架構，將邏輯性強的比幅測角處理過程放在CPU上實現(xiàn)，并行性強的數字波束形成DBF、雜波相消、脈壓和恒虛警檢測處理過程放在GPU上，分工明確，硬件平臺簡單且得到高效利用。本發(fā)明的實現(xiàn)還在于步驟6中將測向表，參考波束的偏北角讀入信號處理機的CPU內存的內容包括6. I)根據天線的方向特性，計算所有相鄰波束的幅度方位關系，并設置為測向表;6. 2)將測向表讀入CPU內存，參考波束的選擇及其偏北角Θ ^由終端顯控平臺中的監(jiān)控模塊提供。6. 3)給恒虛警之后所有過門限的點都加入頻點信息和波束信息，并按照頻點信息和波束信息分別存儲，8個頻點的所有8*17個波束，就存儲為8*17組過門限的點；每個點包含頻點信息，波束信息，距離信息，多普勒信息和幅度信息。比幅測角就是根據相鄰波束幅度差與方位信息的對應關系得出目標的角度信息，將該幅度和方位信息寫成測向表方便后面測角時查詢，參考波束的偏北角由終端顯控平臺提供，可隨時對其進行改變更新。目標點中加入頻點信息和波束信息將屬于不同頻點不同波束的目標點分開，便于后續(xù)測角處理。本發(fā)明的實現(xiàn)還在于步驟7中測角之前的點跡凝聚過程包括7. I)根據脈壓部分對目標信號抽取之后的實際采樣率和運動目標速度的經驗值估計凝聚處理中用到的矩形框的大小，設其長度為P個距離單元，寬度為q個多普勒單元；7. 2)以一個過門限的點為中心點，將其左右各P個距離單元，上下各q個多普勒單元矩形框內的幾個點凝聚為同一個目標點，凝聚得到的目標點的距離信息，多普勒信息和幅度信息分別取矩形框內所有目標點距離信息的平均值，多普勒信息的平均值和幅度信息的最大值。點跡凝聚就是為了在恒虛警檢測之后進一步減少虛假目標，給測角處理減輕了大量負擔，不僅節(jié)省了整個雷達系統(tǒng)的處理時間，而且使外輻射源雷達探測系統(tǒng)的目標探測性能更強。本發(fā)明的實現(xiàn)還在于步驟8中邊凝聚邊測角的比幅測向方法包括8. I) 18個波束在空域是環(huán)形等間隔排列的，根據監(jiān)控模塊提供的參考波束信息確定參考波束是第幾個波束并獲得參考波束的偏北角，設選擇第18個波束為參考波束,其偏北角為Θ (I ;8. 2)處理過程中選擇一個波束為中間波束，從此中間波束開始做凝聚處理，選擇參考波束后面的第二個波束為首個中間波束；
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8. 3)若中間波束中存在沒有被凝聚過的過門限點，則按照步驟8中的凝聚單元數在本波束中找到所有與第一個沒有凝聚過的過門限點屬于同一目標的點，這些點通過點跡凝聚處理得到一個目標點P2，并進行步驟8. 4)，若中間波束中所有點都已經凝聚過，則中間波束更新為后面的第2個波束，并跳回8. 3)，直到除參考波束以外的所有波束中的點都凝聚過為止，則I個頻點的所有測角處理都完成；8. 4)判斷中間波束的前一個波束中有無沒有凝聚過的過門限點，若有，則判斷第一個這樣的點與8. 3)中得到的p2是否為同一目標，若是，則在此波束之中繼續(xù)尋找所有與P2屬于同一目標的點，并將這些點凝聚為一個目標點pl，若在該波束中沒有找到未凝聚過的點或者第一個未凝聚的點跟P2不屬于同一目標，則執(zhí)行下一步；8. 5)判斷中間波束的后一個波束中有無沒有凝聚過的過門限的點，若有，則判斷第一個這樣的點與8. 3)中得到的p2是否為同一目標，若是，則在此波束中繼續(xù)尋找所有與P2屬于同一目標的點，并將這些點凝聚為一個目標點p3，若在該波束中沒有找到未凝聚過的點或者第一個未凝聚的點跟P2不屬于同一目標，則執(zhí)行下一步；8. 6)若經8. 4),8. 5)判斷后發(fā)現(xiàn)在中間波束的相鄰波束中都沒有與p2同屬于一個目標的過門限點，即pl，p3不存在，則跳至8. 3)凝聚中間波束的下一個點；8. 7)若經8. 4),8. 5)判斷后發(fā)現(xiàn)在中間波束的相鄰波束中有與p2同屬于一個目標的過門限點，即pl，p3至少有一個存在，則繼續(xù)在其它波束中尋找與p2同屬一個目標的點，最后會得到最多17個臨時目標數據；8.8)對8. 7)得到的最多17個臨時目標數據按照幅度值從大到小進行排序，取其中最大和次大的兩個目標數據；8. 9)判斷最大和次大值的兩個目標是否在相鄰波束上，若不在相鄰波束上，則跳回到8. 3)，若在相鄰波束上則對兩點的幅度值取對數后相減，根據6. I)給出的幅度方位關系估算出目標相對等信號軸的偏角設為β，等信號抽如說明書附圖中圖3所示，即最大目標點所在波束與次大目標點所在波束相交的中心軸線；8. 10)依據最大目標所在波束的波束信息η可算得目標的角度為ΘΟ+(η-1)*Λ θ+10+β ;其中Λ Θ為20。，Θ。為參考波束的偏北角；這樣就得到了一個目標點的角度信息；8. 11)將最終得到的目標點以一定的數據格式暫存，該目標的距離信息為最大目標的距離信息和次大目標的距離信息的平均值，多普勒信息為最大目標的多普勒信息和次大目標的多普勒信息的平均值，角度信息為8. 10)所求得的角度，然后跳回8. 3)繼續(xù)做測角處理；8. 12)當所有作為中間波束的波束中已無未凝聚過的點時，則該頻點的所有目標點已全部完成了比幅測角，重新得到了 I組目標點，每個目標點均包含有方位信息。每個目標點具體包括頻點信息，波束信息，距離信息，多普勒信息和方位信息，重新得到的這組目標點的數目較恒虛警之后已明顯減少。邊凝聚邊比幅的測角方法使凝聚跟比幅同時進行，兩個處理模塊融合在一起，不僅節(jié)省了凝聚之后對數據進行重新組織的時間，實現(xiàn)起來更加方便，而且可以將這兩個處理過程一起嵌入在為雜波相消，脈壓以及恒虛警檢測所開辟的線程當中，實現(xiàn)8個頻點的并行處理，進一步節(jié)省時間，同時處理過程在所有波束范圍內進行，能夠解決3個或3個以上波束同時檢測出同一目標的情況。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點I)因為三個調頻廣播基站就可以確定一個目標的具體位置信息，但有的站點可能看不到目標，所以多于三個的基站就可以使整個系統(tǒng)具有更好的頻點可選擇性，本發(fā)明采用了 8個調頻廣播基站來確定目標的具體位置信息，使外輻射源雷達探測系統(tǒng)不僅可選擇性好，而且探測精度更高；2)因為多波束可實現(xiàn)全方位測向，所以測角范圍很廣，本發(fā)明中采用八陣元的圓陣天線同時接收八個頻點的調頻信號，每個調頻信號均通過數字波束形成得到了 18個波束，實現(xiàn)了全方位的測向，所以不僅測角范圍很廣，而且硬件條件容許的情況下波束越多測角精度越高；3)本發(fā)明因為使用的硬件平臺為CPU+GPU的架構，利用多線程編程，在GPU端實現(xiàn)并行性好的雜波相消模塊，脈壓模塊，以及恒虛警檢測模塊，在CPU端實現(xiàn)比幅測角模塊，所以硬件平臺簡單且利用效率高，運算速度快；4)因為比幅測角模塊使用的是標準C語言，編程簡單，便于調試，可移植性強，可在windows和Iinux等各種操作系統(tǒng)環(huán)境下運行，所以較其他專用信號處理板的專用語言具有更好的適用性；5)本發(fā)明中因為CPU內存的冗余量很大，在以后想要增加頻點個數、波束個數的時候，僅僅通過增加信號處理模塊所需的GPU卡，更改程序部分參數即可，所以具有很好的系統(tǒng)靈活性和可擴展性；6)本發(fā)明中采用了邊凝聚邊比幅的測角方法將凝聚跟測角過程相結合，不僅節(jié)省了凝聚之后對數據進行重新組織的時間，而且可以將該過程一起嵌入在為雜波相消，脈壓以及恒虛警檢測所開辟的線程當中，實現(xiàn)8個頻點的并行處理，進一步節(jié)省時間，提高了效率，具有更好的實時性；7)因為本發(fā)明中邊凝聚邊比幅的測角方法是按距離由遠及近的順序在所有波束內凝聚并尋找目標，最后將目標確定在兩個最大幅度波束內，解決了 3個以上波束都能看到同一目標時，目標波束信息難以確定的問題。


圖I是整個外輻射源雷達處理系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖2是本發(fā)明外輻射源雷達系統(tǒng)多頻點并行處理方框圖；圖3是本發(fā)明應用系統(tǒng)的方框圖；圖4是本發(fā)明具體測角方法的方框圖；圖5是本發(fā)明中比幅測角原理示意圖；圖6是本發(fā)明的比幅測角角度和波束號的映射示意圖；圖7是本發(fā)明實施例比幅測角整個流程圖；圖8是本發(fā)明實施例比幅測角之后多目標雷達PPI顯示圖。
具體實施方式
·下面結合附圖對本發(fā)明進一步詳細說明實施例I針對傳統(tǒng)有源雷達發(fā)射的信號容易被敵人偵查和截獲的不足，提出了多頻點多波速外輻射源雷達信號實時處理系統(tǒng)，見圖1，該系統(tǒng)是一項功能復雜的包含多項發(fā)明創(chuàng)新的大系統(tǒng)，基本的組成依信號傳輸處理方向有天線接收部分、雷達信號實時處理部分、終端顯示部分，本發(fā)明是多頻點外輻射源雷達信號實時處理系統(tǒng)中的雷達信號實時處理部分中的比幅測角部分。本發(fā)明是一種基于多頻點全向外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法，該實現(xiàn)方法在外輻射源雷達處理系統(tǒng)中使用，適用環(huán)境是設整個外輻射源雷達處理系統(tǒng)采用8陣元天線同時接收8個調頻廣播信號，對于每一個調頻臺來說，將8陣元天線信號與設定的18組8*1維的權值分別進行DBF即數字波束形成，得到18路波束信號，其中I路為參考信號ref，另外17路為目標回波信號ech0i，i=1,2,…，17 ;本發(fā)明使得整個外輻射源雷達處理系統(tǒng)采用CPU+GPU并行處理系統(tǒng)架構，將并行性強的數字波束形成處理模塊、雜波相消處理模塊、脈壓處理模塊、恒虛警檢測處理模塊放在GPU上實現(xiàn)，并行性弱的比幅測角模塊放在CPU上進行，平臺簡單，實時性強。參照圖3外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法包括有步驟I :雷達信號處理系統(tǒng)啟動，系統(tǒng)進行開機初始化，輸入預置參數，包括信號處理中雜波相消的階數，用于濾除虛警點的恒虛警門限值。步驟2 :根據調頻廣播基站的位置信息，雷達信號處理系統(tǒng)計算數字波束形成權值。步驟3 :雷達系統(tǒng)開始工作，雷達信號處理系統(tǒng)中的數據采集模塊將8陣元天線輸出的8路信號通過電纜送入8路低噪聲放大器進行寬帶放大，經放大后的每路信號送入帶通濾波器進行帶通采樣，得到8路模擬中頻信號再通過A/D變換器對模擬中頻信號進行數字化，并將數字化后的中頻信號進行數字下變頻處理，得到8路數字基帶I、Q信號；數字信道化接收模塊對數據采集模塊得到的8路數字基帶信號進行數字化接收，將每路數字基帶信號送入FPGA做數字信道化處理，在FPGA中經過抽取、多相濾波器組后選大輸出8個頻點的信號，分別對應于調頻廣播基站的信號發(fā)射頻率f1; f2,…，f8，即共輸出8*8 = 64路信號。數據傳輸模塊，用于將數字信道化接收機獲得的64路數字基帶信號進行打包處理，并通過2塊千兆網卡導入到信號處理模塊中進行信號處理。
步驟4 :信號處理機接收前端傳入的64路數據，并從這64路信號中抽取頻點號一致的8路信號作為I組，共得到8組信號，將這8組信號分別與給定的18*8組8*1維的權值進行數字波束形成DBF，共獲得8*18路波束信號，即8個頻點的信號，每個頻點的信號對應于I個調頻廣播基站，分為18路波束信號，其中I路為參考信號refp另外17路為目標回波信號ech0ji，其中j為頻點號，j = 1,2,…，8，i為波束號，i = 1,2,…，17，接下來分別對8個頻點的參考信號ref^_和目標回波信號echc^進行自適應雜波相消、距離-多普勒二維相關運算和恒虛警檢測處理，一個頻點得到了 17組過門限的目標點，8個頻點得到了8*17 = 136組過門限的點，每個目標點包含距離信息，多普勒信息和幅度信息；雜波相消處理，脈壓處理和恒虛警檢測處理在信號處理機的GPU上進行，8頻點的處理過程是并行進行的，可很好的節(jié)省時間從而滿足實時性要求，此處開4個線程，每一個線程處理兩個頻點。上述部分不屬于本發(fā)明的重點研究內容，但卻跟本發(fā)明密切相關。步驟5 :經恒虛警檢測后過門限的點由信號處理機的GPU顯存導入信號處理機的CPU內存中，在CPU中進行雷達信號的比幅測角處理。在比幅測角之前的處理并行性很強， 使用GPU可有效利用其處理并行運算強的特點，而比幅測角實現(xiàn)的邏輯性很強，包括很多循環(huán)判斷，放在GPU上并不能很好的利用其并行運算的特點，放在處理邏輯運算能力強的CPU上實現(xiàn)。步驟6 :將比幅測角處理中用到的測向表和參考波束的偏北角參數讀入信號處理機的CPU內存中。步驟7 :考慮恒虛警檢測之后一個目標可能跨越幾個點跡，也就是說在距離和多普勒兩個方向上可能存在幾個點屬于同一個目標的情況，所以為進一步減少虛假目標，提高系統(tǒng)性能，在比幅測角之前要做點跡凝聚處理，確定凝聚處理要用的矩形框大小，其中矩形框的長度為可能屬同一目標的距離跨度，寬度為多普勒跨度，以某一過門限的點為中心點，所有的在距離方向上小于等于矩形框長度并且在多普勒方向上小于等于矩形框寬度的過門限點都認為與中心點同屬一個目標，將所有這些點凝聚為一個目標點。步驟8 :參照圖4為邊凝聚邊比幅的測角方法的具體實施步驟，在單波速內做點跡凝聚，每凝聚出一個點，就在其它波束中凝聚并尋找跟該點屬于同一目標的點，若沒找到，則舍棄該點，繼續(xù)凝聚下一點，若找到了，則對所有找到的點進行比幅，若其中兩個幅度最大的點在相鄰波束中，則根據相鄰兩天線的幅度方位特性圖估計目標的方位信息；最后根據參考波束的偏北角計算出目標角度，并將角度信息暫存，若兩個幅度最大的點不在相鄰波束中，則不做比幅，繼續(xù)凝聚下一目標點，當所有波束的過門限點都被凝聚過之后就完成了一個頻點的比幅測角，得到了 I個頻點的I組目標點。步驟9 :對同一線程的下一頻點做邊凝聚邊比幅的測角處理，得到該頻點的一組目標點，繼而完成一個線程的比幅測角。步驟10 :所有線程都處理完畢后，得到了 8組目標點，每一組對應I個頻點，每一個目標點包括距離信息，多普勒信息和方位信息，再將這些信息以數據結構的標準形式傳送給終端顯示模塊，對8個頻點的目標信息進行目標融合檢測和航跡處理，獲得目標的位置信息，并顯示目標的真實航跡。本發(fā)明使用CPU+GPU的架構硬件平臺，因為GPU并行處理能力強，CPU便于處理邏輯運算，所以在GPU端實現(xiàn)并行性好的雜波相消模塊，脈壓模塊，以及恒虛警檢測模塊，在(PU端實現(xiàn)比幅測角模塊，這樣硬件平臺不僅簡單且利用效率高，運算速度快。實施例2基于多頻點全向外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法同實施例I。參照圖1，本發(fā)明提出的多頻點全向外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法應用于外輻射源雷達處理系統(tǒng)，外輻射源雷達處理系統(tǒng)由8陣元天線、數據接收機、基于CPU+GPU異構并行架構的信號處理機，終端顯控平臺組成。其中8陣元天線接收調頻廣播信號，接收的信號中主要包括目標信號，直達波信號，地物雜波及多徑雜波信號，這些信號經數據接收機接收，并通道均衡和下變頻處理后，由以太網卡將數據傳至CPU+GPU異構并行架構信號處理機，信號處理機對信號進行實時性處理，將信號處理后的數據做點跡凝聚，t匕幅測角后得到目標的方位信息，然后傳到終端顯控平臺進行目標的航跡處理。
本發(fā)明使用的硬件平臺為CPU+GPU的異構平臺，利用多線程編程，圖2所示為整個外輻射源雷達信號處理系統(tǒng)的信號并行處理過程，具體方案中采用了 8頻點，每個頻點經過數字波束形成DBF得到了 18個波束，再通過雜波相消處理在每個波束中濾去圖I中所示的地物雜波信號、直達波信號和多徑雜波信號，得到目標回波信號，再經過脈壓處理，恒虛警檢測處理得出了目標的距離和多普勒信息，在本發(fā)明中經過點跡凝聚和比幅測角處理得到目標的方位信息，把帶有方位信息的目標點信息傳給終端顯控模塊顯示目標真實航跡。8個頻點并行處理，開辟4個線程，每一個線程做2個頻點，線程內的兩個頻點順序處理，所以是串行的，但屬于不同線程的頻點之間是并行處理的。GPU端實現(xiàn)并行性好的雜波相消模塊，脈壓模塊，以及恒虛警檢測模塊，也就是說上述模塊的工作在GPU平臺上進行，在CPU端實現(xiàn)凝聚和比幅測角模塊，合理的分配硬件資源使得本發(fā)明硬件平臺簡單且利用效率高，運算速度快。CPU內存的冗余量仍很大，在以后想要增加頻點個數、波束個數的時候，僅僅通過增加信號處理模塊所需的GPU卡，更改程序部分參數即可，所以具有很好的系統(tǒng)靈活性和可擴展性。實施例3基于多頻點全向外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法同實施例1-2，多頻點全方位外輻射源雷達探測系統(tǒng)由8個頻點經過數字波束形成分別形成了 18個波束，然后每一個波束均經過信號處理機得到了本波束中過門限的點，該門限值是經驗值，用于恒虛警檢測中濾去虛警目標，所以過門限的點就是濾除大部分虛警目標之后的點，然后每個頻點的所有過門限的點都經過比幅測角模塊得到本頻點中含有方位信息的目標點，最后將所有頻點的目標點傳給終端顯控平臺進行航跡顯示。本發(fā)明比幅測角的基本原理是通過比較同一目標在相鄰波速上的不同幅度值，求幅度差，利用幅度差與方位的對應關系，得出偏離等信號軸的偏角，參照圖5，波束1，2為同一目標的兩個相同且彼此部分重疊的波束，如果目標處在兩波束的交疊軸OA方向，則由兩波束收到的信號強度相等，否則一個波束收到的信號強度高于另一個。所以稱OA為等信號軸。當兩個波束收到的信號強度相等時OA等信號軸方向即為目標方向。通過比較兩個波束信號的強弱就可以判斷目標偏離等信軸的方向，并可用查表法估計出偏離等信號軸的大小。參照圖6，對于本發(fā)明中單個頻點，其18個波束覆蓋整個360°區(qū)域，假設參考波束為第18號波束，圖6中將第18號波束畫為最前面的波形，該波束對應的偏北角為θ O,目標在第η-1和第η號波束之間入射，本發(fā)明要對信號的處理就是要求出目標的偏北角，這兩個波束的等信號軸的角度為Θ-(n-lhA Θ+1/2Δ Θ，若經比幅查表得到目標偏離等信號軸的偏角為β，則目標角度為等信號軸的偏北角加上偏角β，最終目標角度為Θ。+ (η-1) * Δ Θ +1/2 Δ θ + β，參見圖 6 中的 Θ。因為三個調頻廣播基站就可以確定一個目標的具體位置信息，但有的站點可能看不到目標，所以多于三個的基站就可以使整個系統(tǒng)具有更好的頻點可選擇性，本發(fā)明采用了 8個調頻廣播基站來確定目標的具體位置信息，使外輻射源雷達探測系統(tǒng)不僅可選擇性好，而且探測精度更高；又因為多波束可實現(xiàn)全方位測向，所以測角范圍很廣，本發(fā)明中采用8陣元的圓陣天線同時接收8個頻點的調頻信號，每個調頻信號均通過數字波束形成得到了 18個波束，實現(xiàn)了全方位的測向，所以不僅測角范圍很廣，而且硬件條件容許的情況下波束越多測角精度越高。實施例4
基于多頻點全向外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法同實施例1-3。參照圖7，本發(fā)明中外輻射源雷達邊凝聚邊比幅的測角方法，其具體實現(xiàn)步驟詳細說明如下一 在做比幅測角之前要做必要的數據準備工作(Ia)根據天線方向特性，計算相鄰兩天線的幅度方位關系圖，設置測向表；不同的天線具有不同的方向特性，所以在測角之前要事先列出幅度和方位的關系表，即測向表，以便后面步驟查表所用。(Ib)將上步得到的測向表讀入CPU內存，要想得到準確的方位信息除了測向表之夕卜，還要有參考波束的偏北角Qtl，因為測向表查出的只是相對兩波束等信號軸的角度。Θ。由終端顯控平臺提供。(Ic)將信號處理的恒虛警之后得到的17個波束過門限的每一個點都重新組合成一個結構體，即包含頻點號f_id,波束號b_id,距離range,多普勒fd_id,幅度a_v信息,并由17個結構體的數組分別存儲17波束的點跡。將每一個數組的最后一個元素的幅度值設為0，這樣在步驟(2a)中可通過判斷某點幅度是否為O選擇是否入棧。二 進行波束內的點跡凝聚并且判斷多波束之間相鄰點跡是否屬于同一目標(2a)對于每一個頻點，將(Ic)中得到的17個結構體數組中的點分別壓入事先初始化了的17個棧中，即stack [I], stack [2], ···, stack [17],此處在每次入棧的點都要做一次判斷，若幅度不為0，則入棧，否則入棧結束跳到(3e)執(zhí)行。(2b)由于18個波束在空域是環(huán)形等間隔排列的，參考波束的波束號由終端顯控平臺提供，假設第18個波束為參考波束，其偏北角為Gtl;理論上從任一個波束開始做點跡凝聚都是可以的，但考慮編程的方便選擇從第2個波束開始做點擊凝聚；然后按照步驟(2c), (2d)，(2e)以及(2g)來對其它波束進行判斷。(2c)判斷棧stack[2]是否為空，若不為空則取出棧頂的第一個元素，并且通過點跡凝聚在本波束中找到全部跟該點屬于同一目標的點，凝聚的時候選擇左右各P個距離單元，上下q個多普勒單元，最后將這些點取平均并存為temp [2]，若為空則繼續(xù)判斷后面第2個波束即執(zhí)行(2c);若所有棧均為空，則本算法結束，說明本頻點的所有目標點的方位信息都已得出。
(2d)判斷stack[l]是否為空，若不為空則判斷棧頂元素是否跟temp [2]屬于同一目標，若是則設置標志位flagl = 1，而后在本波束中尋找全部跟temp[2]屬于同一目標的點，最后將這些點取平均得到temp[l];若本波束中沒有則執(zhí)行(2e)。(2e)判斷stack[3]是否為空，若不為空則判斷棧頂元素是否跟temp [2]屬于同一目標，若是則設置標志位flag2 = 1，而后在本波束中尋找全部跟temp[2]屬于同一目標的點，最后將這些點取平均得到temp[3];若本波束中沒有則執(zhí)行(2f)。(2f)判斷flagl和flag2是否有一個為1，若有則執(zhí)行(2g)，若兩者全部為0，則跳到(2c)繼續(xù)判斷下一個目標點。(2g) flagl和flag2中只要有一個為1，就代表有相鄰波束檢測到了同一個目標， 接下來先恢復flagl和flag2為0，這同時也說明了找到了該頻點的一個目標，所以將該頻點的目標數num加1，然后繼續(xù)搜尋其它波束并做與第I和3波束同樣的操作，最后得到temp [I], temp [2],......temp [17]這 17 個臨時目標數據。三根據(2g)中得到的各波束的目標點，通過比幅，判斷，查表等步驟得出一個帶有方位信息的目標點(3a)比較全部17個臨時目標數據temp [I], temp [2],......temp [17],比出幅度
最大跟次大的兩個點，雖然這17個數據中很可能含有幅度為O的數據，但是不影響結果。(3b)根據數據中波束號這一項判斷(3a)中得到的兩點是否是相鄰波束的點，若
是則執(zhí)行(3c)，否則將temp [I]，temp [2]，......temp [17]全部置O后丟棄該目標點，跳回
(2c)執(zhí)行。(3c)對(3a)中得到的兩點取對數并且相減，查表得到相對等信號軸的偏角設為β，則由最大波束的波束號η可求得目標角度為ΘΟ+(η-1)*Λ Θ +10+β ;其中Λ Θ為20° ,同時將 temp [I], temp [2],......temp [17]全部置 0。(3d)這樣就得到了一個目標的角度信息，然后跳回(2c)繼續(xù)搜尋目標點跡。(3e)這樣就得到了該頻點的所以目標的點，這些點包含測得的方位信息，然后加上頻點號，目標總數組成一個結構體frep[l]。四根據上述步驟就得到了代表一個頻點的包含目標個數和所以目標信息的結構體frep[l]，考慮CPU+GPU的架構實現(xiàn)中是多線程并行執(zhí)行的，得到一個頻點的目標點也就得到了所有8個頻點的含有角度信息的所有目標點跡；所以所有八個頻點為frep[l]，frep[2]frep[8];最后將其傳給終端顯控平臺進行航跡處理。點跡凝聚就是為了在恒虛警檢測之后進一步減少虛假目標，給測角處理減輕了大量負擔，不僅節(jié)省了整個雷達系統(tǒng)的處理時間，而且使外輻射源雷達探測系統(tǒng)的目標探測性能更強。測角是為了給后端終端顯控平臺提供目標的方位信息，本發(fā)明中邊凝聚邊比幅的測角方法使凝聚跟比幅同時進行，兩個處理模塊融合在一起，不僅節(jié)省了凝聚之后對數據進行重新組織的時間，實現(xiàn)起來更加方便，而且可以將這兩個處理過程一起嵌入在為雜波相消，脈壓以及恒虛警檢測所開辟的線程當中，實現(xiàn)8個頻點的并行處理，進一步節(jié)省時間，同時處理過程在所有波束范圍內進行，解決了 3個以上波束都能看到同一目標時，目標波束信息難以確定的問題。實施例5基于同時多頻點全向外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法同實施例1-4。
本發(fā)明的效果可通過以下仿真進一步說明I)實驗條件實驗中硬件平臺工作站選用的是Intel Xeon多核處理器，4塊GPU顯卡型號為NVIDA Telsa C2050，外加一臺普通的PC機。實驗中的軟件平臺windows7. O操作系統(tǒng)，Visual Studio 2008+CUDA以及MATLABMATLAB仿真數據每幀采用I個調頻臺Is的信號數據，其中包含I路參考波束數據和17路目標回波波束數據，總數據量為200000*18個復數，假設其它7個頻點都使用這個數據，仿真數據一共用100幀其中包含3個目標，目標具體位置參數如下
1-40幀數據中目標I :徑向速度200m/s，多普勒頻率為133Hz，時延通道數為100，在第1，2，3號波束中能看到目標，實際在第2號波束中，角度在35°左右；目標2 :徑向速度-600m/s，多普勒頻率為-400Hz，時延通道數為251，在第7，8，9號波束中能看到目標，實際在第8號波束中角度在157°左右；41-100 幀數據中目標I :徑向速度240m/s，多普勒頻率為161Hz，時延通道數為87，在第1，2，3號波束中能看到目標，實際在第2號波束中，角度在35度左右；目標3 :徑向速度240m/s，多普勒頻率為160Hz，時延通道數為320，在第14，15，16號波束中能看到目標，實際在第15號波束中，角度在295°左右；2)實驗內容及結果2. I)采用本發(fā)明提出的方法，在Visual Studio 2008平臺上對I個頻點18個波束的調頻臺信號經過CPU+GPU異步并行架構信號處理機，進行自適應雜波相消，消除信號中的多徑雜波和直達波，然后對雜波相消結果進行距離-多普勒二維處理和恒虛警檢測處理，然后對檢測后的數據進行比幅測角，最后經終端顯控平臺顯示出目標航跡，方位信息；經終端顯控平臺顯示的測角結果如圖8所示，圖中顯示了該方法測得的3個目標，該處顯示的目標角度信息跟仿真目標的實際角度基本相同，本發(fā)明在多頻點全方位的外輻射源雷達探測系統(tǒng)中利用CPU+GPU異構硬件平臺在CPU上運用邊凝聚邊比幅的測角方法精確測出了目標的角度信息。綜上，本發(fā)明的基于多頻點全向外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法，采用CPU+GPU異構硬件平臺，并行性強的處理模塊和邏輯性強的處理模塊分別在GPU和CPU上實現(xiàn)，平臺簡單且利用率高，對系統(tǒng)進行擴展時操作簡單，靈活性強。凝聚和測角處理在CPU中進行的，具體采用邊凝聚邊比幅的測角方法，將點跡凝聚和比幅測角相結合，省去了凝聚之后對數據的重組時間，凝聚和測角過程嵌入在多線程中進行進一步節(jié)省時間，將包含角度信息的目標點傳終端顯控平臺。本發(fā)明解決了單個頻點外輻射源雷達探測系統(tǒng)目標定位效果差，及多頻點精度高但計算量大耗時長的問題。處理速度快，測角精度高，測角范圍廣可用于外輻射源雷達的目標檢測與定位中。
權利要求
1.一種基于多頻點全向外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法，該實現(xiàn)方法在外輻射源雷達處理系統(tǒng)中使用，適用環(huán)境是 設整個外輻射源雷達處理系統(tǒng)采用8陣元天線同時接收8個調頻廣播信號，將8陣元天線信號與設定的18組8*1維的權值分別進行DBF即數字波束形成，得到18路波束信號，其中I路為參考信號ref，另外17路為目標回波信號ech0i，i = 1,2,…，17 ;其特征在于整個外輻射源雷達處理系統(tǒng)采用CPU+GPU并行處理系統(tǒng)架構，數字波束形成處理模塊、雜波相消處理模塊、脈壓處理模塊、恒虛警檢測處理模塊放在GPU上實現(xiàn)，比幅測角模塊放在CPU上進行。外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法包括有 步驟I :雷達信號處理系統(tǒng)啟動，系統(tǒng)進行開機初始化，輸入預置參數，包括信號處理中雜波相消的階數，用于濾除虛警點的恒虛警門限值； 步驟2 :根據調頻廣播基站的位置信息，雷達信號處理系統(tǒng)計算數字波束形成權值；步驟3 :雷達信號處理系統(tǒng)中的數據采集模塊依次對八陣元天線輸出的8路調頻信號同步進行放大，帶通采樣，數字化，數字化下變頻處理得到8路數字基帶信號I、Q信號；數字信道化接收模塊再對這8路基帶I、Q信號進行數字信道化處理，每一路得到8個頻點信號，即得到8*8 = 64路信號，該64路信號經網線送到信號處理機； 步驟4 :信號處理機接收前端傳入的64路數據，并全部傳給信號處理機的GPU顯存，在GPU中接著依據計算的數字波束形成權值進行數字波束形成，即DBF，得到18*8路波速信號，即每個頻點18個波束，對波束信號進行雜波相消，再進行距離-多普勒二維相關運算和恒虛警檢測處理，恒虛警之后幅度過門限值得點為過門限的點，一個頻點得到了 17組過門限的目標點，8個頻點得到了 8*17 = 136組過門限的點,每個目標點包含距離信息,多普勒信息和幅度信息； 步驟5 :經恒虛警檢測后過門限的點由信號處理機的GPU顯存導入信號處理機的CPU內存中，在CPU中進行雷達信號的比幅測角處理； 步驟6 :將比幅測角處理中用到的測向表和參考波束的偏北角參數讀入信號處理機的CPU內存中； 步驟7 :在比幅測角之前要做點跡凝聚處理，確定凝聚處理要用的矩形框大小，其中矩形框的長度為可能屬同一目標的距離跨度，寬度為多普勒跨度，以某一過門限的點為中心點，所有的在距離方向上小于等于矩形框長度并且在多普勒方向上小于等于矩形框寬度的過門限點都認為與中心點同屬一個目標，將所有這些點凝聚為一個目標點； 步驟8 :使用邊凝聚邊比幅的測角方法獲得目標角度信息，在單波速內做點跡凝聚，每凝聚出一個點，就在其它波束中凝聚并尋找跟該點屬于同一目標的點，若沒找到，則舍棄該點，繼續(xù)凝聚下一點，若找到了，則對所有找到的點進行比幅，若其中兩個幅度最大的點在相鄰波束中，則根據相鄰兩天線的幅度方位特性圖估計目標的方位信息；最后根據參考波束的偏北角計算出目標角度，并將角度信息暫存，若兩個幅度最大的點不在相鄰波束中，則不做比幅，繼續(xù)凝聚下一目標點，當所有波束的過門限點都被凝聚過之后就完成了一個頻點的比幅測角,得到了 I個頻點的I組目標點； 步驟9 :對同一線程的下一頻點做邊凝聚邊比幅的測角處理，得到該頻點的一組目標點，繼而完成一個線程的比幅測角； 步驟10 :所有線程都處理完畢后，得到了 8組目標點，每一組對應I個頻點，每一個目標點包括距離信息，多普勒信息和方位信息，再將這些信息以數據結構的標準形式傳送給終端顯示模塊。
2.根據權利要求I所述的基于多頻點全向外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法，其特征在于；步驟6中將測向表，參考波束的偏北角讀入信號處理機的CPU內存的內容包括 .6. 1)根據天線的方向特性，計算所有相鄰波束的幅度方位關系，并設置為測向表； .6. 2)將測向表讀入CPU內存，參考波束的選擇及其偏北角Θ ^由終端顯控平臺中的監(jiān)控模塊提供； .6.3)給恒虛警之后所有過門限的點都加入頻點信息和波束信息，并按照頻點信息和波束信息分別存儲，8個頻點的所有8*17個波束，就存儲為8*17組過門限的點，每個點包含頻點信息，波束信息，距離信息，多普勒信息和幅度信息。
3.根據權利要求I所述的基于多頻點全向外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法，其特征在于；步驟7中測角之前的點跡凝聚過程包括 .7.1)根據脈壓部分對目標信號抽取之后的實際采樣率和運動目標速度的經驗值估計凝聚處理中用到的矩形框的大小，設其長度為P個距離單元，寬度為q個多普勒單元； .7.2)以一個過門限的點為中心點，將其左右各P個距離單元，上下各q個多普勒單元矩形框內的幾個點凝聚為同一個目標點，凝聚得到的目標點的距離信息，多普勒信息和幅度信息分別取矩形框內所有目標點距離信息的平均值，多普勒信息的平均值和幅度信息的最大值。
4.根據權利要求3所述的基于多頻點全向外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法，其特征在于步驟8中邊凝聚邊比幅的測向方法包括 .8.I) 18個波束在空域是環(huán)形等間隔排列的，根據監(jiān)控模塊提供的參考波束信息確定參考波束是第幾個波束并獲得參考波束的偏北角，設選擇第18個波束為參考波束,其偏北角為θ O ; .8. 2)處理過程中選擇一個波束為中間波束，從此中間波束開始做凝聚處理，選擇參考波束后面的第二個波束為首個中間波束； .8. 3)若中間波束中存在沒有被凝聚過的過門限點，則按照步驟8中的凝聚單元數在本波束中找到所有與第一個沒有凝聚過的過門限點屬于同一目標的點，這些點通過點跡凝聚處理得到一個目標點Ρ2，并進行步驟8. 4)，若中間波束中所有點都已經凝聚過，則中間波束更新為后面的第2個波束，并跳回8. 3)，直到除參考波束以外的所有波束中的點都凝聚過為止，則I個頻點的所有測角處理都完成； .8. 4)判斷中間波束的前一個波束中有無沒有凝聚過的過門限點，若有，則判斷第一個這樣的點與8. 3)中得到的ρ2是否為同一目標，若是，則在此波束之中繼續(xù)尋找所有與ρ2屬于同一目標的點，并將這些點凝聚為一個目標點pl，若在該波束中沒有找到未凝聚過的點或者第一個未凝聚的點跟P2不屬于同一目標，則執(zhí)行下一步； .8. 5)判斷中間波束的后一個波束中有無沒有凝聚過的過門限的點，若有，則判斷第一個這樣的點與8. 3)中得到的p2是否為同一目標，若是，則在此波束中繼續(xù)尋找所有與p2屬于同一目標的點，并將這些點凝聚為一個目標點P3，若在該波束中沒有找到未凝聚過的點或者第一個未凝聚的點跟P2不屬于同一目標，則執(zhí)行下一步； .8. 6)若經8. 4),8. 5)判斷后發(fā)現(xiàn)在中間波束的相鄰波束中都沒有與p2同屬于一個目標的過門限點，即pl，p3不存在，則跳至8. 3)凝聚中間波束的下一個點； .8. 7)若經8. 4),8. 5)判斷后發(fā)現(xiàn)在中間波束的相鄰波束中有與p2同屬于一個目標的過門限點，即pl，p3至少有一個存在，則繼續(xù)在其它波束中尋找與p2同屬一個目標的點，最后會得到最多17個臨時目標數據； .8. 8)對8. 7)得到的最多17個臨時目標數據按照幅度值從大到小進行排序，取其中最大和次大的兩個目標數據； .8. 9)判斷最大和次大值的兩個目標是否在相鄰波束上，若不在相鄰波束上，則跳回到.8. 3)，若在相鄰波束上則對兩點的幅度值取對數后相減，根據6. I)給出的幅度方位關系估算出目標相對等信號軸的偏角設為β，等信號抽如說明書附圖中圖3所示，即最大目標點所在波束與次大目標點所在波束相交的中心軸線； .8. 10)依據最大目標所在波束的波束信息η可算得目標的角度為ΘΟ+(η-1)*Λ θ+10+β ;其中Λ Θ為20。，Θ。為參考波束的偏北角；這樣就得到了一個目標點的角度信息； . 8. 11)將最終得到的目標點以一定的數據格式暫存，該目標的距離信息為最大目標的距離信息和次大目標的距離信息的平均值，多普勒信息為最大目標的多普勒信息和次大目標的多普勒信息的平均值，角度信息為8. 10)所求得的角度，然后跳回8. 3)繼續(xù)做測角處理； .8.12)當所有作為中間波束的波束中已無未凝聚過的點時，則該頻點的所有目標點已全部完成了比幅測角，重新得到了 I組目標點，每個目標點均包含有方位信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于多頻點全向外輻射源雷達比幅測向的CPU實現(xiàn)方法，采用CPU+GPU異構硬件平臺，并行性強的處理模塊和邏輯性強的處理模塊分別在GPU和CPU上實現(xiàn)，平臺簡單且利用率高，對系統(tǒng)進行擴展時操作簡單，靈活性強。凝聚和測角處理在CPU中進行的，具體采用邊凝聚邊比幅的測角方法，將點跡凝聚和比幅測角相結合，省去了凝聚之后對數據的重組時間，凝聚和測角過程嵌入在多線程中進行進一步節(jié)省時間，將包含角度信息的目標點傳終端顯控平臺。本發(fā)明解決了單個頻點外輻射源雷達探測系統(tǒng)目標定位效果差，及多頻點精度高但計算量大耗時長的問題。處理速度快，測角精度高，測角范圍廣可用于外輻射源雷達的目標檢測與定位中。
文檔編號G01S3/12GK102841333SQ20121032143
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月3日 優(yōu)先權日2012年9月3日
發(fā)明者王俊, 賈永勝, 武勇, 謝夢瑤 申請人:西安電子科技大學