[发明专利]雷达设备和类似设备

说明书

技术领域

本发明一般涉及诸如雷达和声纳系统之类的感测系统，具体地， 涉及感测系统中在切换了测距时处理信号的方法和设备。

背景技术

诸如雷达和声纳系统的感测设备，用于识别诸如移动的船、车辆 和飞机等对象、固定系统和构成、还有多种对象的海拔、速度或加速 度，等等。例如，感测设备典型地发送信号并接收来自外部对象的发 出信号，如反射或透射的射线、回波信号等。感测设备使用这些信号 获得与信号关联的对象的有关信息。对象的有关信息可以包括对象的 目标图像，还有对象的相关空间数据。

在将传统雷达设备从一个测距(探测范围)切换至另一测距以改 变显示测距标度时，在先前使用的测距上存储的目标图像变得不可用， 这是因为这样的目标图像不适合新的测距标度。因此，为了在新测距 标度上存储新目标图像，传统雷达设备需要从旧的测距标度上删除所 有先前存储的目标图像。

图1是示出了传统雷达设备的方框图，图2是传统雷达设备中信号 处理器的详细方框图。图1所示的传统雷达设备101包括以下部件：天 线1；接收机2；信号处理器3；发射机7；和显示器4。

雷达天线1在水平面上以特定速率旋转，以特定的脉冲重复率发 射无线电波的脉冲，接收由目标反射的无线电波的回波。接收机电路2 检测和放大由雷达天线1接收的信号。信号处理器3处理从接收机2接收 的信号，将处理的信号发送至显示器4。

图2所示的传统雷达设备101的信号处理器3包括以下部件：模拟 至数字(A/D)转换器3a；主存储器3b；帧存储器3c；坐标转换器3d； 和选择器3e。在信号处理器3中，A/D转换器3a接收来自接收机2的回 波信号，将从接收机电路2获得的模拟信号转换成数字信号。主存储器 3b实时存储一次扫描(one sweep)的A/D转换数据。主存储器3b还用 作缓冲器，用于在后续阶段将该一次扫射数据写入帧存储器3c，直到 下一发射产生的新的一次扫射数据盖写了主存储器3b中存储的数据为 止。选择器3将输入至主存储器3b的时钟在写入时钟和读取时钟之间 切换，其中，写入时钟在向主存储器3b实时地写入数据时是必要的， 读取时钟在将数据传输至存储器时是必要的。

针对在笛卡儿(Cartesian)坐标系中从系统中心向外依次布置的 像素，坐标转换器3d产生代表帧存储器3c中的像素的地址。例如，坐 标转换器3d还基于以船头部为参考的天线方向(Θ)，产生与中心坐标 对应的起始地址。例如，坐标转换器3d还可以在主存储器3b中产生定 位，其中从主存储器3b读出信号。坐标转换器3d典型地包括执行由以 下方程表示的运算的硬件：

X＝r*cos(theta)+Xs   (1)

Y＝r*sin(theta)+Ys   (2)

其中，X和Y是代表帧存储器中像素的地址坐标，Xs和Ys是中心地 址的坐标，r是从中心到像素的距离，theta是对于坐标转换的像素的方 向。

帧存储器3c具有足够存储在至少一个天线旋转期间接收到的信 号的存储容量。额定的显示控制器(未示出)高速并与显示器4的扫描 同步地读出帧存储器3c的数据内容。

在将传统的雷达设备101从一个测距(探测范围)切换至另一测 距以改变显示测距标度时，在先前使用的测距上存储的目标图像是不 可用的，这是因为其不适合新的测距标度(与新的测距关联的标度)。 因此，为了存储新测距标度上的新目标图像，有必要删除所有先前存 储的目标图像。如图5所示，其中图5是示出了传统雷达设备中信号传 输处理的操作流程图，在步骤S111中，由信号处理器3接收/创建图像 数据。执行测试(S112)以确定是否正在执行测距交换。如果没有执 行测距交换，则极性通过帧存储器3c至显示器4的信号处理。然而，如 果执行了测距标度的交换，则清除与旧测距关联的先前的图像数据 (S113)。

因此，在传统的雷达设备中出现了问题：在切换测距标度之后的 一段时间内，雷达系统的操作者不能识别目标船或目标船的运动。如 果即使在已经切换了测距标度时还保留过去目标图像，则在将雷达设 备精确地切换回到原始测距时可以重新使用保留的过去目标图像。然 而，如果新选择的测距仅略微不同于原始测距，则保留的过去目标图 像不可用了。因此，如果将雷达设备切换至略微不同于原始测距的测 距，则保留的来自原始测距的过去目标图像仍然是不可用的。