CN101308210A - 雷达显示图像产生方法及*** - Google Patents

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王立真
付郁
孙大勇
滕凌巧
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Abstract

一种雷达显示图像产生方法及***，其中，该***包括：两个A/D转换器，用于分别对均为VGA格式的雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行采样处理，分别输出行同步信号、场同步信号和数字RGB信号；缓冲器，用于对雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行缓冲处理；FPGA芯片实现的雷达图像产生模块，用于将雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行同步处理，并按颜色查找表索引进行合成处理，产生雷达显示图像视频信号。本发明无须使用专用的雷达图像产生器，利用通用控制程序即可以在FPGA芯片内实现雷达原始图像与雷达界面图像的叠加处理，产生了满足雷达图像显示终端要求的雷达显示图像。

Description

雷达显示图像产生方法及***
技术领域
本发明涉及雷达图像处理技术，尤其是涉及一种在FPGA芯片内实现雷达原始图像与雷达界面图像的叠加处理，产生雷达显示图像的方法及***。
背景技术
目前我国现役雷达显示图像主要是由图形产生器产生雷达界面，然后叠加雷达原始图像后所生产。这种方法虽能较快地产生图像，但存在很多缺点：
1、开发难度较大，不灵活：由于图形产生器编程员专业编程，因此开发不通用，图形生产复杂，开发进度慢。
2、雷达图像生产受器件影响较大：由于使用专用器件产生雷达图像，因此，产品寿命期较短，一个产品往往从开发到定型时已受到器件淘汰的危胁。
3、图型不丰富，界面人性化较差：由于雷达界面是由专业器件产生，因此其图形库较为简单，界面图形也不丰富，使雷达界面人性化较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种雷达显示图像产生方法及***，以利用FPGA芯片实现雷达原始图像与雷达界面图像的叠加处理，产生了满足雷达图像显示终端要求的雷达显示图像。
为解决本发明的技术问题，本发明公开一种雷达显示图像产生方法，包括：将雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号分别输入缓冲器进行缓存；FPGA芯片实现的雷达图像产生模块将雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行同步处理，并按颜色查找表索引进行合成处理，产生雷达显示图像视频信号。
较优的，本发明的雷达显示图像产生方法还包括步骤：将均为VGA格式的雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号分别经A/D转换器进行采样处理，分别产生行同步信号、场同步信号和数字RGB信号且输入至雷达图像产生模块。
较优的，所述同步处理是指由雷达图像产生模块按行同步信号和场同步信号将雷达界面图像视频信号分解出的RGB信号与雷达原始图像视频信号分解出的RGB信号进行同步。
较优的，所述合成处理是指将同步处理后的雷达界面图像视频信号与雷达原始图像视频信号对应像素点的RGB信号按颜色查找表索引后作RGB信号幅度的叠加处理，形成雷达显示图像视频信号。
较优的，本发明的雷达显示图像产生方法还包括步骤：将雷达显示图像视频信号经D/A转换器转换为模式VGA格式的视频信号。
另外，本发明还公开一种雷达显示图像产生***，包括：
两个A/D转换器，用于分别对均为VGA格式的雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行采样处理，分别输出行同步信号、场同步信号和数字RGB信号；
缓冲器，用于对雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行缓冲处理；
FPGA芯片实现的雷达图像产生模块，用于将雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行同步处理，并按颜色查找表索引进行合成处理，产生雷达显示图像视频信号。
较优的，所述雷达图像产生模块包括：
缓冲控制器，用于控制缓冲器对雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行缓冲处理；
同步处理模块，用于按行同步信号和场同步信号将雷达界面图像视频信号分解出的RGB信号与雷达原始图像视频信号分解出的RGB信号进行同步；
叠加合成模块，用于将同步处理后的雷达界面图像视频信号与雷达原始图像视频信号对应像素点的RGB信号按颜色查找表索引后作RGB信号幅度的叠加处理，形成雷达显示图像视频信号。
较优的，本发明的雷达显示图像产生***还包括：D/A转换器，用于将雷达显示图像视频信号转换为模式VGA格式的视频信号。
较优的，所述缓冲器为SDRAM存储器。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明无须使用专用的雷达图像产生器，利用通用控制程序即可以在FPGA芯片内实现雷达原始图像与雷达界面图像的叠加处理，产生了满足雷达图像显示终端要求的雷达显示图像。因此，本发明解决了雷达图像发生器开发难度大且不灵活的技术问题，本发明通过使用通用编程技术轻易地提高开发效率；另外，本发明不受专用器件生产寿命的限制，具有使用寿命较长的优点；以及具有人机界面简单自然、友好、认知性强的诸多优点。
附图说明
图1是本发明一个较佳实施例的结构示意图；
图2是图1中FPGA芯片工作状态时序流程示意图。
具体实施方式
本发明是将FPGA芯片实现雷达原始图像与雷达界面图像的叠加处理，产生了满足雷达图像显示终端要求的雷达显示图像。
如图1所示，本发明的雷达显示图像产生***包括：两个A/D转换器、缓冲器、FPGA芯片实现的雷达图像产生模块和D/A转换器。
其中，两个A/D转换器用于分别对均为VGA格式的雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行采样处理，分别输出行同步信号、场同步信号和数字RGB信号；缓冲器用于对雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行缓冲处理；雷达图像产生模块用于将雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行同步处理，并按颜色查找表索引进行合成处理，产生雷达显示图像视频信号；D/A转换器用于将雷达显示图像视频信号转换为模式VGA格式的视频信号。
其中，所述雷达图像产生模块包括：缓冲控制器、同步处理模块和叠加合成模块。缓冲控制器用于控制缓冲器对雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行缓冲处理；同步处理模块用于按行同步信号和场同步信号将雷达界面图像视频信号分解出的RGB信号与雷达原始图像视频信号分解出的RGB信号进行同步；叠加合成模块用于将同步处理后的雷达界面图像视频信号与雷达原始图像视频信号对应像素点的RGB信号按颜色查找表索引后作RGB信号幅度的叠加处理，形成雷达显示图像视频信号。
例如，两个A/D转换器均为由ANALOG DEVICES公司生产型号为AD9888的转换器；缓冲器为SDRAM存储器；雷达图像产生模块为XILINX公司生产型号为XC3S400-456BGA_2的FPGA芯片；D/A转换器为型号为ADV7125的转换器。
其中，时序、逻辑、合成都有可编程逻辑阵列FPGA内部编程产生。FPGA加载配置模式：选用硬件加载配置模式，采用一个外置的PROM，上电后，就自动将该PROM中的代码加载到FPGA芯片。本发明是通过较宽的数据位数来降低硬件电路的速度，***工作频率为110MHZ，通过本发明可完成440MHZ的视频处理。
另外，FPGA芯片主要完成时序产生、行数据缓存、SDRAM控制、视频合成以及合成后输出缓存器。其中，行缓存主要通过FPGA内部BLOCK RAM产生双口RAM来完成，且SDRAM控制是***运行中较为重要的部分。本发明中采用双字写、页突发读的模式，具体状态机时序见附图2。
而视频叠加处理主要将同步后的两路视频信号，根据用户界面设计选择在不同的行、列输出雷达视频。同时，在FPGA内部存储256种颜色对应雷达视频信号幅度值(一般雷达视频信号的幅度8分层)，按幅度索引预先设计好的彩色，形成彩色雷达视频。
而输出缓存器采用FPGA内部BLOCK RAM产生双口RAM来完成；将合成后的数据缓存然后按标准VGA像素时钟输出，形成VGA数字视频。时序电路部分在FPGA内部通过计数器产生索需标准VGA时序。
综上，本发明无须使用专用的雷达图像产生器，利用通用控制程序即可以在FPGA芯片内实现雷达原始图像与雷达界面图像的叠加处理，产生了满足雷达图像显示终端要求的雷达显示图像。因此，本发明解决了雷达图像发生器开发难度大且不灵活的技术问题，本发明通过使用通用编程技术轻易地提高开发效率；另外，本发明不受专用器件生产寿命的限制，具有使用寿命较长的优点；以及具有人机界面简单自然、友好、认知性强的诸多优点。

Claims (9)

1、一种雷达显示图像产生方法，其特征在于，包括：
将雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号分别输入缓冲器进行缓存；
FPGA芯片实现的雷达图像产生模块将雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行同步处理，并按颜色查找表索引进行合成处理，产生雷达显示图像视频信号。
2、根据权利要求1所述的雷达显示图像产生方法，其特征在于，还包括步骤：
将均为VGA格式的雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号分别经A/D转换器进行采样处理，分别产生行同步信号、场同步信号和数字RGB信号且输入至雷达图像产生模块。
3、根据权利要求1所述的雷达显示图像产生方法，其特征在于，所述同步处理是指由雷达图像产生模块按行同步信号和场同步信号将雷达界面图像视频信号分解出的RGB信号与雷达原始图像视频信号分解出的RGB信号进行同步。
4、根据权利要求1所述的雷达显示图像产生方法，其特征在于，所述合成处理是指将同步处理后的雷达界面图像视频信号与雷达原始图像视频信号对应像素点的RGB信号按颜色查找表索引后作RGB信号幅度的叠加处理，形成雷达显示图像视频信号。
5、根据权利要求1所述的雷达显示图像产生方法，其特征在于，还包括步骤：
将雷达显示图像视频信号经D/A转换器转换为模式VGA格式的视频信号。
6、一种雷达显示图像产生***，其特征在于，包括：
两个A/D转换器，用于分别对均为VGA格式的雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行采样处理，分别输出行同步信号、场同步信号和数字RGB信号；
缓冲器，用于对雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行缓冲处理；
FPGA芯片实现的雷达图像产生模块，用于将雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行同步处理，并按颜色查找表索引进行合成处理，产生雷达显示图像视频信号。
7、根据权利要求6所述的雷达显示图像产生***，其特征在于，所述雷达图像产生模块包括：
缓冲控制器，用于控制缓冲器对雷达界面图像视频信号和雷达原始图像视频信号进行缓冲处理；
同步处理模块，用于按行同步信号和场同步信号将雷达界面图像视频信号分解出的RGB信号与雷达原始图像视频信号分解出的RGB信号进行同步；
叠加合成模块，用于将同步处理后的雷达界面图像视频信号与雷达原始图像视频信号对应像素点的RGB信号按颜色查找表索引后作RGB信号幅度的叠加处理，形成雷达显示图像视频信号。
8、根据权利要求6所述的雷达显示图像产生***，其特征在于，还包括：
D/A转换器，用于将雷达显示图像视频信号转换为模式VGA格式的视频信号。
9、根据权利要求6所述的雷达显示图像产生***，其特征在于，所述缓冲器为SDRAM存储器。
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PB01 Publication
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