電子海圖用雷達圖像卡的製作方法

2023-11-06 15:37:32

專利名稱：電子海圖用雷達圖像卡的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於船用導航及避碰的電子海圖綜合信息顯示系統(ECDIS)的雷達圖像卡。
背景技術：
電子海圖綜合信息顯示系統ECDIS要求能綜合顯示電子海圖、雷達圖像信息、GPS(全球定位系統)、AIS(自動識別系統)等多種系統的綜合導航信息，作為未來船舶安全導航要求，電子海圖與雷達圖像的綜合疊加顯示技術的要求將是大勢所趨。
現有的電子海圖系統都僅僅實現電子海圖的單獨顯示，還不能實現在電子海圖上疊加雷達圖像數據的功能。
使用PC機系統實現雷達顯示器是船用導航雷達的一個發展方向。
實用新型內容鑑於ECDIS電子海圖綜合信息顯示系統中，雷達圖像信息的疊加顯示功能的要求，本實用新型提供一種電子海圖用雷達圖像卡，提供雷達圖像，進行電子海圖與雷達圖像的疊加顯示。
本實用新型所提供的一種電子海圖用雷達圖像卡，其特徵在於它包括兩兩相連的圖像模塊、控制模塊和外圍部件接口(PCI)控制器，其中圖像模塊，接收從雷達信號預處理部分處理後的雷達信號，在其內對該雷達信號進行處理並最後生成一次雷達圖像，並可實現圖像數據的更新和傳輸同步進行，經PCI(外圍部件互連)總線傳輸到外圍的工控機中顯示，它包括模/數轉換單元、坐標變換單元、與該模/數轉換單元相連的數據通道、與該坐標變換單元相連的地址通道、以及分別與數據、地址通道相連的視頻存儲器；控制模塊，接收從PCI接口控制器傳來的各種操作控制命令，經過處理產生相應的各種控制信號送往圖像模塊，實現雷達圖像的各種功能顯示，同時還接收從圖像模塊傳來的雷達信號的各種基本參數，經過處理送往PCI接口控制器；PCI接口控制器，接收從圖像模塊傳來的一次雷達圖像和控制模塊傳來的雷達信號基本參數，經PCI總線傳輸到外圍的工控機中顯示，並接收該工控機傳來的各種操作控制命令，送往控制模塊。
採用了上述的技術解決方案，將傳統雷達信號處理技術和最新的半導體集成電路技術相結合，達到雷達信號實時處理，PCI總線控制和傳輸，雷達圖像疊加顯示及控制，起到船用導航及避碰的作用。


圖1是本實用新型雷達圖像卡的結構框圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型，即一種電子海圖用雷達圖像卡，包括兩兩相連的圖像模塊1、控制模塊2和PCI接口控制器3。
圖像模塊1，接收從雷達信號預處理部分4處理後的雷達信號，在其內對該雷達信號進行處理並最後生成一次雷達圖像，並可實現圖像數據的更新和傳輸同步進行，經PCI總線傳輸到外圍的工控機5中顯示，包括模/數(A/D)轉換單元11、坐標變換單元12、與該模/數轉換單元11相連的數據通道13、與該坐標變換單元12相連的地址通道14、以及分別與數據、地址通道13、14相連的視頻存儲器15。其中，坐標變換單元12、數據、地址通道13、14分別採用美國Xilinx公司Spartan II系列的型號為XC2S200的大規模FPGA(現場可編程門陣列)器件；視頻存儲器15採用了美國TI公司的TMS55160大容量動態視頻VRAM(視頻隨機訪問存儲器)來存儲雷達圖像數據；A/D轉換單元11採用美國TI公司的TLC5540I高速A/D轉換器件，實時雷達頭信號的高速數據採集和轉換。
控制模塊2，接收從PCI接口控制器3傳來的各種操作控制命令，經過處理產生相應的各種控制信號送往圖像模塊1，實現雷達圖像的各種功能顯示，同時還接收從圖像模塊1傳來的雷達信號的各種基本參數，經過處理送往PCI接口控制器3。該控制模塊2可採用美國Xilinx公司Spartan II系列的型號為XC2S200的大規模FPGA器件。
PCI接口控制器3，接收從圖像模塊1傳來的一次雷達圖像和控制模塊2傳來的雷達信號基本參數，經PCI總線傳輸到外圍的工控機5中顯示，並接收該工控機5傳來的各種操作控制命令，送往控制模塊2。該PCI接口控制器3可採用美國Xilinx公司Spartan II系列的型號為XC2S200的大規模FPGA器件，可實現最高33MHz的PCI總線傳輸速率，符合PCI2.2規範的PCI接口設計和時序收斂。
本實用新型主要採用FPGA(現場可編程門陣列)作為主要功能實現晶片，只需通過修改軟體，就可以適應不同型號的雷達頭信號而無需對硬體電路做大幅度修改。並使用高速A/D採樣轉換器，大容量VRAM(視頻隨機訪問存儲器)和FLASH(閃速存儲器)等存儲器件等數字電路器件，具有以下優點系統高度集成化，性能穩定，系統化、模塊化、通用化設計，可以軟體再升級而無需改動硬體電路。經過實驗，雷達卡系統的功能完整，操作簡單，性能穩定，可擴展性好。
權利要求1.一種電子海圖用雷達圖像卡，其特徵在於它包括兩兩相連的圖像模塊、控制模塊和PCI接口控制器，其中圖像模塊，接收從雷達信號預處理部分處理後的雷達信號，在其內對該雷達信號進行處理並最後生成一次雷達圖像，並可實現圖像數據的更新和傳輸同步進行，經PCI總線傳輸到外圍的工控機中顯示，它包括模/數轉換單元、坐標變換單元、與該模/數轉換單元相連的數據通道、與該坐標變換單元相連的地址通道、以及分別與數據、地址通道相連的視頻存儲器；控制模塊，接收從PCI接口控制器傳來的各種操作控制命令，經過處理產生相應的各種控制信號送往圖像模塊，實現雷達圖像的各種功能顯示，同時還接收從圖像模塊傳來的雷達信號的各種基本參數，經過處理送往PCI接口控制器；PCI接口控制器，接收從圖像模塊傳來的一次雷達圖像和控制模塊傳來的雷達信號基本參數，經PCI總線傳輸到外圍的工控機中顯示，並接收該工控機傳來的各種操作控制命令，送往控制模塊。
專利摘要一種電子海圖用雷達圖像卡，包括圖像模塊，接收外界的雷達信號，進行處理並最後生成一次雷達圖像，並可實現圖像數據的更新和傳輸同步進行；控制模塊，接收從PCI接口控制器傳來的各種操作控制命令，經過處理產生相應的各種控制信號送往圖像模塊，實現雷達圖像的各種功能顯示，同時還接收從圖像模塊傳來的雷達信號的各種基本參數，經過處理送往PCI接口控制器；PCI接口控制器，接收從圖像模塊傳來的一次雷達圖像和控制模塊傳來的雷達信號基本參數，經PCI總線傳輸到外圍的工控機中顯示。本實用新型將傳統雷達信號處理技術和最新的半導體集成電路技術相結合，達到雷達信號實時處理，PCI總線控制和傳輸，雷達圖像疊加顯示及控制，起到船用導航及避碰的作用。
文檔編號G01S13/94GK2731557SQ200420090058
公開日2005年10月5日 申請日期2004年9月15日 優先權日2004年9月15日
發明者吳豫, 徐慶之 申請人:上海廣電通信技術有限公司