地面雷达数据处理的研究及C语言实现

李长峰　姚红

摘要：信息时代的到来，越来越多的新技术、新工艺被应用于到生产、生活中，在方便人们生活的同时，促使技术能够更好地转换为生产力。其中地面雷达系统作为一项新型技术，其在运行过程中，受到地表环境复杂多变等因素的影响，其真实目标常常被淹没在噪声中。文章对地面雷法数据处理系统进行了分析，了解该系统运行各方面情况后，将C语言引入到数据处理系统中，发现C语言不仅能够降低噪声，还能够促使航迹接近真实航迹，证明地面雷达数据处理算法具有较强的可行性，值得推广。

关键词：地面雷达 数据处理 C语言

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）08-0138-01

信息时代的到来，越来越多的新技术、新工艺被应用于到生产、生活中，在方便人们生活的同时，促使技术能够更好地转换为生产力。其中地面雷达系统作为一项新型技术，其在运行过程中，受到地表环境复杂多变等因素的影响，其真实目标常常被淹没在噪声中。因此需要采用数据处理技术，对噪声进行相应的处理后，能够显著提升对运动目标的准确定位。

1 地面雷达数据处理分析

雷达数据处理作为一项综合性系统，由观测数据处理、航迹起始等多个模块构成。本文研究的地面雷达数据处理技术，主要是针对目标数量较多、杂波强等问题进行处理，最终实现实时性、准确性跟踪。详细来说：

1.1 数据预处理

一般而言，观测并非雷达的原始点，经过信号处理后，能够从数据录取器输出的点迹，如目标方位角、俯仰角等。受到雷达系统扫描环境的影响，观测活动存在诸多不确定性，如噪声大、虚假目标干扰等。因此我们需要对数据进行预处理，排除虚假航迹，为后续工作做好充分的准备。

1.2 起始与关联波门

针对雷达数据的处理，从功能层面上来看，波门分为起始、关联两种波门。其中前者主要是减少虚假航迹的产生，后者则主要针对准确航迹进行监测。在实际应用中，波门大小会受到预测误差、雷达测量误差等因素的影响。因此系统运行过程中，应加强对上述各项因素的分析和研究。

1.3 基于逻辑法航迹起始

航迹起始法在实践中，根据实际环境复杂度能够划分为两类：顺序处理法、批处理法，后者较为适合强杂波起始航迹，但对计算机资源消耗较多。因此针对雷达数据的处理，应选择合理的方法，如直观法、逻辑法等。本文主要采取逻辑法，以此来降低航迹起始成功率。

1.4 点迹航迹互联

系统运行过程中，受到强杂波、噪声等因素的影响出现虚假航迹。因此需要对数据进行后续观察，提取出正确的航迹。针对虚假航迹要进行排除处理。在实践应用中，针对多目标跟踪数据互联方法来说，可以从两个途径入手：一是极大似然类算法；二是贝叶斯类算法。其中常用的是最近邻域方法，对各个跟踪目标进行整理后，能够形成扇形相关波门[1]。针对波门内涉及到的每个观测点迹，可以进行统计间隔处理，选择最小点迹后，了解并掌握航迹信息。除了上述途径之外，还需要对航迹进行补点、撤销等多方面处理，最终反映出跟踪目标实际情况。

2 C语言实现地面雷达数据处理

众所周知，雷达系统框架设计、平台构建需要建立在硬件平台基础之上，但其功能实现需要依靠软件的支持。一般来说，常用的系统软件包括DOS、RTLinux等。针对地面雷达系统来说，其主要功能在于状态信息、点迹等信息的收集，实时性要求并不高。因此本文选择C语言满足系统功能运行需求。

2.1 数据结构

目前，常用的C语言有Microsoft C、Borland Turbo C等，不同的语言具备的优缺点也存在差别。C语言在系统运行中的应用，能够对输入的观测点进行数据运算。在Windows系统中，在对数据进行预处理之前，应设置相应的存储空间存储数据，主要是因为观测点迹涉及大量信息，因此定义好数据结构后能够在一定程度上提升数据处理性能、运算速度。通常来说，数据结构由多个数据元素构成，且数据之前存在非常密切的联系。根据数据之间的关系来说，数据结构物理存储方式由顺序、链式两种存储结构构成。

2.2 数据处理结构

我们对雷达数据处理进行仿真处理，跟踪15个运动目标，可以采取CV模型，其中10个目标为直线轨迹运动，5个为圆形轨迹，最后将这些运动轨迹进行汇总。为了与实际地表环境相连，每批次输入数据应适当添加虚假点迹信息，形成对比轨迹，为后续研究工作提供更多支持[2]。由于C语言的加入，雷达数据处理系统收集的点迹能够在Kalman滤波的影响下，减少噪声对点迹收集产生的消极影响，促使最终航迹更加真实、可靠，为相关工作提供科学依据。

2.3 C语言与MATLAB地面雷达数据的差别

相比较来看，C语言要想定义变量，需要定义变量的同时，明确数据类型，如果需要吊桶函数，则需要在文件中增加函数头文件。但是MATLAB更为简单，且具备较强的矩阵预算能力等，能够对矩阵进行直接赋值预算[3]。C语言仅能够定义数组。从执行效率来看，C语言执行效率更高，更适合在实践中应用和推广。

3 结语

根据上文所述，地面雷达数据处理系统作为科学技术发展的产物，其在定位等方面应用较为广泛。但是系统在实际运行中，常常会受到诸多不良因素的影响。因此，针对地面雷达数据处理系统来说，应充分考虑各方面影响因素，在实践中，减少干扰因素对其产生的影响，同时还应积极引进C语言，充分发挥C语言优势，促使其能够提升系统整体性能，从而为相关领域提供更多帮助。

参考文献

[1]沈小仑，刘先博.基于STK的地面雷达数据处理软件测试平台的设计[J].电脑知识与技术，2015，（01）：15-18.

[2]史硕，龚威，祝波，宋沙磊.基于LabVIEW实现的多光谱激光雷达数据采集与处理系统[J].光学与光电技术，2012，（06）：39-42.

[3]黄明，王晏民，付昕乐，郭明.地面激光扫描数据处理系统的设计与实现[J].测绘通报，2014，（08）：55-58.