多模式雷达显控终端软件架构设计
搜索雷达终端系统设计
工作状态中的“快速扫描”是指雷达天线采用最快的转速，这种情况下，雷达的数据率较高，适合目标较近，需要快速刷新目标信息的情况。
“正常工作”是指雷达运转在正常模式下，天线转速适中，雷达的数据率适中，适合常规警戒时使用。
“远区搜索”是指雷达天线采用最慢的转速，这种情况下，雷达数据率较低，但是雷达信号积累时间延长，雷达可以检测出更远距离的目标，适合目标较远，需要更早发现目标的情况，或者是目标较小，需要准确测量目标信息的情况。
而对于目标信息显示窗口，在目标指示窗口中的方位距离子窗口选定目标后，俯仰距离子窗口显示相应目标的俯仰与距离的关系，同时目标信息显示窗口显示选定目标的距离、方位、俯仰、速度、目标类型等信息。
系统状态窗口显示搜索雷达的工作状态，也可以在此窗口中预留扩展接口和菜单。
2.3 显示效果经过上面的论述，利用Delphi7开发的软件终端显示界面如图1所示。
图１ 终端界面显示效果分为目标指示窗口，其中左侧为方位距离子窗口，右上部分为俯仰距离子窗口。
右下部分为控制窗口，分为参数设置、目标信息和系统状态三个子窗口。
点击相应窗口栏显示相应的窗口信息。
３ 结 语本文介绍了一种搜索雷达终端系统的设计。
该终端界面采用Delphi7开发，分为目标指示窗口和控制窗口两个部分。
可以显示搜索雷达的探测范围，导入地图信息后，可以真实体现雷达的巨大功能。
该终端系统设计简单，操作方便，可以满足简单的搜索雷达需求。
参考文献[1]杨长春.Delphi 程序设计教程[M].北京:清华大学出版社,2008.[2]刘代.基于DirectDraw 的雷达终端设计[J].火控雷达技术,2009(1):97-100.[3]王泽伟,贾宏进.搜索雷达建模与仿真研究[J].雷达。
雷达通用测试软件结构设计与实现
了通 用测 试 软 件 的 设 计 思 想 和 结 构 组 成 关键词 ： 自动 测 试 系统 ； 用 测 试 软 件 结 构 ： 据 库 技 术 通 数
对每一仪器资源又包 含了型号、 地址及厂商等信息 ， 以 驱 动 、 试 流 程 控 制 、 试 结 果 处 理 、 障诊 断 等 ， 自动 测 试 系 统 的 及接 口资源等 ， 测 测 故 是 灵 魂 ， 高软 件 编程 、 用 和维 护 的效 率 至关 重 要 。 提 使 在传 统 的测 试 软 件 备 通 用 程 序 调 用 进 行 自检 自校 等 工 作 。 测 试 流 程 表 记 录 了 测 试 对 象 中 不 同 测 试 任 务 的测 试 流 程 选 择 参 编 制 过 程 中 ，程 序 是 以测 试 流 程 为 依 据 由上 至 下 一 步 一 步 排 下 来 的 ，
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０科教 视 ０
Ｓ ＩＮ Ｅ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩ Ｆ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｎ Ｏ Ｍ ＴＯ
２０ ０ ７年 第 ｌ 期 ８
雷达通用测试软件结构设计与实现
王 勇 张 欣 叶灵 伟
（ 海军航空工程学院青岛分院 山东 青岛 ２ ６ ４ ） ６０１
构实现方法 。
字 段 名 字 段 描 述
２ 设 计 思 想 ．
对 于不 同 的 测 试 任 务 ， 试 软 件 执 行 的 功 能 虽 不 同 ， 测 试 过 程 测 但 是 相 似 的 。基 于 上 述 考 虑 ， 用 测 试 软 件 结 构 的 实现 采 取 了 如 下 方 对
【往期回顾】雷达组网协同探测系统技术架构设计
【往期回顾】雷达组网协同探测系统技术架构设计在简述雷达组网协同探测技术优势和系统技术架构的基础上，从一体化态势、探测资源共享、要素间松耦合、系统演进发展等方面梳理了组网协同探测对技术架构的需求，设计了一种基于闭环控制的、包括资源管理和融合处理的、适应于雷达组网协同探测系统的新型技术架构，分析了架构的功能、性能和特征，并仿真验证了架构对多类探测任务的支持能力，可为构建雷达组网协同探测系统提供技术指导与参考。
引言从机械化条件下作战演变到基于信息系统的体系作战，战斗力生成模式发生了巨大变化，预警探测系统的效能不再是简单的单雷达能力的叠加，而是通过对多传感器有机集成形成协同探测系统，以实现预警探测系统效能的倍增和能力涌现[1]。
雷达组网协同探测系统比雷达独立使用更大能力优势[2]，具体表现在以下四个方面：（1）提供更为广阔的战场探测信息，支持多种类型用户的预警信息需求；（2）提供更可靠的战场探测信息，支持高强度作战条件的预警能力生成；（3）提供性能更好的探测信息，支持预警系统与武器系统深度交联；（4）提高雷达利用效能，提升复杂环境下的效费比。
探测环境的复杂多变、对探测要求的日益提高，探测系统各成员之间的关系以及层次结构日益复杂，雷达组网协同探测系统更加关注通过全系统的优化得到比孤立运行具有更强的能力[3]，科学合理的系统架构是实现雷达组网协同探测系统高效运行的基础。
多年来，大量的信息融合模型被提出，其中，JDL模型最受关注，从1987年建立的JDL信息融合的3级结构模型[4]到2004年的5级结构模型[5]，体现了边应用边改进的特征[6]。
但资源管理如何实现对各级资源控制并没有清楚描述。
需要一个包括融合处理和资源管理的技术架构，支持对信息源实施有效的控制和对信息有效的利用。
本文从发挥雷达组网协同探测的优势出发，提出了支持优势生成的技术架构需求，并围绕需求设计了一种基于闭环控制的技术架构，为雷达组网探测系统设计、应用、能力生成提供给支持。
基于ARM平台的雷达终端软件多图层显示设计和实现
基于ARM平台的雷达终端软件多图层显示设计和实现陈继峰;陈莉君
【期刊名称】《舰船电子工程》
【年(卷),期】2018(038)007
【摘要】为了在基于ARM平台上更好地开发雷达终端软件,文章分析了雷达终端软件图像显示的需求,提出了一种基于QT的雷达终端软件多图层显示设计框架,对雷达图形进行分层显示,使雷达数据和图形显示解耦.基于此框架可以使得图形开发更加简单,清晰,且易于扩展.
【总页数】3页(P89-91)
【作者】陈继峰;陈莉君
【作者单位】北京信达探索者科技有限公司北京 100043;西安邮电大学西安710121
【正文语种】中文
【中图分类】TN957
【相关文献】
1.基于雷达显示终端的迭代式软件框架设计与实现 [J], 王向敏;臧勤;刘佳媛;张玉喜
2.基于i.MX6的雷达显示终端设计与实现 [J], 李红兵
3.基于OSG技术雷达终端显示软件设计 [J], 张奔; 王笛; 王淑萍
4.基于QT实现跨平台二次雷达态势显示软件开发 [J], 李璐
5.基于QT实现跨平台二次雷达态势显示软件开发 [J], 李璐
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基于USRP的双模无源雷达测试系统设计
现代电子技术Modern Electronics TechniqueAug.2023Vol.46No.162023年8月15日第46卷第16期0引言无源雷达是一种依靠通过接收和处理环境中已有的电磁波信号来实现目标探测的雷达系统。
常用的信源信号包括调频广播[1⁃2]、数字电视[3⁃4]、移动通信[5⁃6]、WiMAX [7⁃9]、WiFi [10⁃11]和卫星信号[12⁃13]等。
软件无线电设备可以较好地解决无源雷达需要适应不同信号体制、工作频段的特点，从而可使得无源雷达向软件定位雷达的方向发展。
常用的无源雷达定位方式主要有时差定位结合测向方式（Time Difference of Arrival Combined with Direction of Arrival Mode,TDOA⁃DOA ）和多站时差方式（Multi⁃TDOA Mode ），其中前者只用单个信源就可以实现定位，但是在接收端往往需要配置阵列天线来实现；后者需要多个信源才能实现。
兼容两种定位模式的关键在于接收机的本振的实现方式，当需要提取多个接收通道之间的相位信息时，需要使用共本振的方式；当不同通道独立接收不同频率的多站信号时，需要使用独立本振。
无源雷达的信号处理涉及较多的矩阵运算，需要非常高的浮点算力和运算精度。
GPU 具有优异的众核并行加速能力、软件化的算法迭代优化更新能力，可以用于无源雷达的实时信号处理。
1定位模式分析1.1无源雷达信号模型无源雷达接收通常至少包括两种信号，即直达波信号和回波信号。
DOI ：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2023.16.011引用格式：徐晓瑶，姜建军，朱辉杰.基于USRP 的双模无源雷达测试系统设计[J].现代电子技术，2023，46（16）：65⁃68.基于USRP 的双模无源雷达测试系统设计徐晓瑶1，姜建军1，朱辉杰1,2（1.中国电子科技集团公司第三十六研究所，浙江嘉兴314033；2.通信信息控制和安全技术重点实验室，浙江嘉兴314033）摘要：文中设计一种可以在TDOA⁃DOA 或Multi⁃TDOA 两种定位模式下工作的双模无源雷达，并设计一种高性能的测试平台用于演示和验证。
二次雷达显控终端的设计与实现
二次雷达显控终端的设计与实现李红兵【摘要】In order to satisfy the increasing demand of modern secondary radar to the display and control terminal with high performance, this paper designs and realizes display and control terminal of universal radar based on CPU subcard.For this display and control terminal, the hardware integrates several communication interfaces such as gigabit Ethernet, RapidIO bus interface, USB man-machine interactive interface, LVDS video output, etc., and the software development uses Qt tool under Linux operating system, the graphice human-computer interaction and flight path display are realized, and the display interface is friendly and attractive.Finally, the actual test verifies the correctness of the method, and the display terminal with high performance is successfully applied to a certain secondary radar.%为了满足现代二次雷达对高性能显控终端日益增长的需求,设计与实现了基于CPU子卡的通用雷达显控终端,该显控终端硬件集成千兆以太网、RapidIO总线通信接口、USB人机交互接口和LVDS视频输出等功能;软件开发在Linux操作系统上,通过采用Qt实现了图形化人机交互、图表、航迹显示,显示界面友好、美观.最后通过实际测试,验证了工作的正确性,并将此应用于某型二次雷达中.【期刊名称】《舰船电子对抗》【年(卷),期】2019(042)001【总页数】5页(P112-116)【关键词】二次雷达;CPU子卡;显控终端;Linux;人机交互【作者】李红兵【作者单位】中国电子科技集团公司第十研究所, 四川成都 610036【正文语种】中文【中图分类】TN957.70 引言显控终端是二次雷达信息输出和人机交互的重要设备，主要完成雷达系统的参数设置、图表和航迹显示、工作状态检测、参数查询等功能[1]。
基于AD9958多波形雷达信号源软硬件的设计概要
基于AD9958多波形雷达信号源软硬件的设计1 引言近年来随着雷达对抗技术的迅速发展，对雷达信号的要求也越来越高。
早期的简单脉冲雷达，其发射信号波形是简单的矩形脉冲，作用距离和距离分辨率差，侦查能力差，容易被敌方截获雷达信息。
线性调频和相位编码调制能获得大的作用距离和具有很高的距离分辨率，且2种编码具有不易被侦查的优点。
随着近几年DDS技术的快速发展，使得线性调频及相位编码调制得以广泛应用，甚至提出了线性调频+相位编码混合编码方式。
这里主要介绍利用简单脉冲技术。
实现线性调频及相位编码2种调制。
2 AD9958及参数设置AD9958是Analog Devices公司生产的一款高性能、动态特性优异、可双路输出的DDS器件，每路可单独控制频率，相位/幅度。
内部集成了10 bit的输出幅度控制，内部工作频率高达500 MHz，使其可产生最高频率为250 MHz 的双路信号。
其内部有许多用于控制输出信号参数的控制寄存器，具有32位频率调整分辨率、14位相位失调分辨率、lO位输出幅度可缩放分辨率，有增强数据吞吐率的串行SPI口。
可工作于多种模式，支持器件手册中介绍的单频信号模式(single-tone)、调制模式(moolulation mode)、线性扫频模式(1inearsweep)以及混合信号模式。
对于单频信号模式，其复数表达式为：式中，A为信号幅度，ψ为信号初始相位，f0为信号频率。
采用这3个参数完全描述单频信号。
双通道AD9958与这3个参数有关的寄存器分别为信道频率控制字(CTW0)、信道相位补偿字(CPW0)、幅度控制字(ACR)3个寄存器以及通道控制寄存器(CSR)，可产生双通道正交信号，控制如下：AD9958中需要设置初始频率、终止频率、调频斜率K确定一个线性调频信号。
其中，起始频率和终止频率分别置于频率控制字寄存器CTW0和CTWl，在线性调频信号中，最主要的设置就是其调频斜率以及扫频方向，在线性扫频模式中，频率累加器使输出频率从一个可编程低频梯变成可编程高频；或从一个可编程高频梯变成可编程低频。
雷达系统的设计与使用
雷达系统的设计与使用雷达（RAdio Detection And Ranging）是一种利用电磁波进行探测与测距的系统。
它已广泛应用于军事、民用、科学等领域。
雷达系统的设计与使用涉及多个方面，包括系统架构、信号处理、目标识别等。
本文将从这些方面介绍雷达系统的设计与使用。
一、雷达系统架构雷达系统通常由发射机、接收机、天线以及信号处理器等组成。
在发射端，发射机会产生一些电磁波信号，并通过天线发射出去。
接收端的天线接收这些信号，并将它们送入接收机中进行信号放大和滤波等处理。
经过这些处理后，信号就能够被传输到信号处理器中进行分析、处理和展示。
在雷达系统中，发射机和接收机的设计是非常重要的。
发射机的设计需要考虑到发射功率、频率、脉冲宽度等参数。
接收机的设计则需要考虑到灵敏度、带宽、动态范围等参数。
对于不同的雷达应用场景，这些参数的设计需要进行适当的调整和优化。
二、雷达信号处理雷达系统接收到的信号通常会受到噪声、杂波等因素的干扰，因此需要进行信号处理。
雷达信号处理涵盖了众多技术，如滤波、波形设计、脉冲压缩、多普勒滤波等等。
其中，脉冲压缩是雷达信号处理中一个重要的技术。
脉冲压缩可以将一段较长的脉冲信号通过FFT变换等处理方式，压缩成一个短脉冲信号。
这样可以提高雷达系统的距离分辨率和精度。
三、雷达目标识别雷达目标识别是指通过雷达系统获取的信号数据，对目标进行识别和分类。
其中，目标的特征提取是一个重要的环节。
雷达信号中常见的目标特征包括目标的杂波特性、多普勒特性、散射截面等。
通过分析这些特征，可以对目标进行分类和识别。
目标分类是雷达目标识别中的一个难点。
目标分类通常基于机器学习和模式识别等技术。
常见的目标分类方法包括最小距离分类、支持向量机分类、神经网络分类等。
四、雷达系统的应用雷达系统在军事和民用领域都有着广泛的应用。
在军事应用中，雷达系统可以用于监测和跟踪目标、导弹预警、对空防御等。
在民用领域中，雷达系统可以用于气象探测、航空航天、海洋勘探等。
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多模式雷达显控终端软件架构设计
王善民; 张晓峰; 王随; 徐慧
【期刊名称】《《舰船电子对抗》》
【年(卷),期】2019(042)005
【总页数】4页(P117-120)
【关键词】雷达; 显控; 软件架构
【作者】王善民; 张晓峰; 王随; 徐慧
【作者单位】中国船舶重工集团公司第七二四研究所江苏南京211153
【正文语种】中文
【中图分类】TN957
0 引言
自20世纪30年代诞生以来，在军事需求和电子信息技术发展的推动下，雷达系统的体制、理论、方法、技术和应用等方面都已得到迅猛的发展。
随着电磁环境的复杂化，目标的多样化，任务的多元化，雷达的功能日益丰富，体制日益复杂，信息显示模式日益增加。
显控终端是雷达系统的重要组成部分，肩负着雷达工作状态的监控、雷达目标数据的提取和记录、目标显示、人机交互等任务。
随着计算机技术、信号处理技术、数字图像处理技术等的不断发展，雷达显控终端的研制经历了从模拟终端到全数字终端的发展过程。
从最初只能提供模拟视频回波与声音，发展到现在既能够提供数字
回波与声音又能够提供文字与图像的全软件化终端，显示的目标信息更加丰富多样，交互方式也变得更加灵活便捷[1]。
显控终端的核心就是运行在其硬件平台上的显控终端软件，雷达系统的发展对显控终端软件的设计和开发提出了更高的要求，一个好的软件架构能直接影响显控终端乃至整个雷达系统的性能，显控终端软件架构设计的重要性日益突出。
本文分析和归纳了多模式雷达显控终端软件架构设计方式[2-6]，提出了一种改进的框架-插件式架构，有效提高了软件开发的效率，在实际使用中取得了良好的效果。
1 多模式显控终端软件架构
雷达体制复杂度的提高，雷达信息显示模式的增多，数据流量的增大，必然带来显控终端软件复杂度的提高，以往的单界面、单程序的专用显控终端开发模式已经不足以完成当前雷达显控终端的工作任务，因此，多模式显控终端软件架构出现在显控终端软件的设计和开发中。
其主要包括3种形式，集合式软件架构、集中式软
架构和插件-框架式软件架构。
1.1 集合式软件架构
集合式软件架构主要采用多个子应用程序组合完成显控终端的功能，这种形式的显控终端软件，是多个提供不同功能的实体子程序的集合。
此种架构下每个子程序都可以独立运行，显控终端内的数据交互通过各个子程序之间的通讯完成，多采用网络广播报文的形式。
这种软件架构可称之为集合式软件架构，如图1所示。
图1 集合式框架示意图
1.2 集中式软件架构
集中式软件架构是对集合式软件架构的发展，这种形式的显控终端软件，仍然是多个提供不同功能的实体子程序的集合。
与集合式软件架构的区别是，集中式软件架构采用一个子程序作为管理程序。
管理程序提供数据中心、模式切换、调度处理等功能，如图2所示。
这种架构较集合式软件架构组织逻辑更加清晰，提高了兼容
性和可扩展性，通讯链路利用率高，相对缩短了开发周期。
图2 一个包含4个子程序和一个管理程序的集中式软件框架示意图
1.3 插件-框架式软件架构
随着链接库技术在显控终端软件开发中的应用，插件-框架式软件架构开始出现。
链接库是一种可执行代码的二进制形式，可以被操作系统载入内存执行。
一个链接库不是一个独立的程序，无法直接运行，它们是向其他应用程序提供服务的代码，作用在程序的链接和运行阶段，包括静态库和动态库2种形式。
插件-框架式软件架构就是对库的应用，此种架构下，显控终端程序是由1个框架程序加多个插件(库)组成的，每个插件是一个功能相对独立及完善的库。
程序执行时，框架程序根据需求，加载不同的插件(库)，组合形成某一特定的工作模式，如图3所示。
插件-框架式软件架构的优点是：提高了软件的开发效率，框架开发和插件开发可以同步进行，框架和插件的更新发布也相对独立；便于维护，对框架的维护和对插件的维护可以分开进行，出现问题时，只需要修改相关的插件即可，增加了程序的可靠性和可维护性；利于扩展，要扩展功能可以封装成新的插件，共框架调用。
图3 插件-框架式软件架构示意图
1.4 对比分析
3种软件架构方式各自的特点如表1所示。
表1 3种软件架构对比表名称开发周期可扩展性数据交互方式集合式软件架构长弱各子程序之间独立通过通讯链路交互,通讯带宽占用较多集中式软件架构较长较弱管理程序通过通讯链路负责交互,通讯带宽占用较多框架-插件式软件架构短强框架与插件之间交互,不通过通讯链路,不占用通讯带宽
2 一种改进的框架-插件式软件架构
某型系统中，显控终端需要整合雷达、通信、光电等多型设备或多种作战方式的使
用需求，跨越单个设备界限，从作战的角度对全系统所有设备的作战能力进行整合，实现统一的操控，以一致的风格进行人机交互。
因此，需要设计可扩展的、支持重构的显控终端软件的架构，使得显控终端软件具有动态扩展的能力，单个插件能够无缝替换升级，通过重构集成新的功能模块，满足新的作战需求。
为实现上述需求，一种改进的框架-插件式软件架构被提出。
改进的框架-插件式软件架构，采用开放式的软件体系结构，以框架平台和共性插
件为基础，提供软件集成环境，采用软件插件技术进行应用软件开发。
软件架构分为系统软件层、支撑软件层、业务软件层和应用软件层，如图4所示。
图4 改进的框架-插件软件架构
(1) 系统软件层包括操作系统、驱动和硬件接口等软件。
(2) 支撑软件层主要包括共性插件和综合框架平台，为业务软件层的业务插件开发和应用软件层业务应用组合成各个功能模块提供统一的平台。
共性插件主要包括通信接口、用户管理插件等。
(3) 业务软件层是以共性插件为基础，根据业务划分或用户定制，形成一系列的完成特定功能的业务插件，如设备状态、操控、表页显示、态势显示、地图显示、历史记录、数据库管理等。
业务软件层的所有业务插件在综合框架平台集成，即插即用。
(4) 应用软件层是根据系统的任务及实际作战应用，动态加载或卸载业务插件，形成或重构为一系列完备的独立的作战功能模式，运行在综合框架平台上。
3 设计实现
此软件架构用Qt实现，应用了Qt的信号-槽(Signal-Slot)技术[7]。
Qt是一个纯
面向对象的跨平台的软件界面开发包，对象之间通过信号-槽机制进行通信，可以
实现一对一、一对多，多对多的对象通信。
信号-槽机制提供了任意2个对象之间通信的机制。
每个对象可以声明自己的信号Signal，声明响应函数Slot，每个
Signal可以通过Qt的Connect机制连接到任意数量的Slot，每个Slot也可以接收任意数量的Signal的请求。
Qt对象通过Signals声明信号，通过Slots声明槽函数，然后通过Connect函数将2个对象的信号和槽进行连接。
综合框架平台中的所有共性插件及业务插件都派生自一个共有的基类MyPlugin，类MyPlugin中包含2个虚函数Virtual void Init()=0和Virtual void Exit()=0，每个自继承MyPlugin的插件在这2个函数中实现插件加载和卸载时的操作。
每
个插件在被框架加载前，都需要实例化，采用专用的插件管理类MyPluginManager来进行插件的注册和管理，如图5所示。
4 结束语
本文围绕多模式雷达显控终端软件的结构设计问题，分析和归纳了当前的显控终端软件架构设计方式。
针对某型系统中，显控终端需要整合雷达、通信、光电等多型设备或多种作战方式的使用需求，设计了一种改进的框架-插件式软件架构，使得显控终端软件具有动态扩展及重构的能力，满足了新的作战需求。
图5 改进的框架-插件软件架构设计实现示意图
参考文献
【相关文献】
[1] 张航.雷达显控终端设计与实现[D].西安：西安电子科技大学，2015.
[2] 叶玲,嵇亮亮,孙海军.基于组件化的多源情报集中显控软件的研究实现[J].舰船电子工
程,2018,38(2):94-99.
[3] 沈振惠,张建华.舰船一体化电子对抗显控系统分析与设计[J].舰船电子对抗,2016,39(4):15-18.
[4] 任志明,戴振民.综合射频系统显控的可重构软件架构设计[J].舰船电子对抗,2017,40(3):73-75.
[5] 王志乐，付战平，周秀芝.基于指令控制可重构机载显控系统仿真[J].计算机工程，2014，40(7)：296-300.
[6] 靳慧亮，高文琦，刘立辉.空军电子系统三维显控框架设计与实现[J].计算机技术与发展，2017，
27(4)：161-163.
[7] BLANCHETTE J,SUMMERFIELD M.C++GUI Qt4编程[M].2版.北京：电子工业出版社，2013.。