面向雷达目标识别应用的算法可视化管理平台的设计与实现

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随着计算机技术的发展,人类已经进入信息化时代。面对待解决的各种难题,针对不同问题的各种算法也不断产生。雷达目标识别作为雷达技术中的重要一环,越来越被当成雷达领域的重点和难点。目标识别相关算法大多都非常复杂,而且目标识别是一种需要反复实验的系统工程。面对众多的由各种语言编写的目标识别相关算法,如何将其高效地以可视化的方式组合起来完成雷达目标识别的特定工作任务成为亟需解决的问题。所以本文针对上述问题,以可视化的方式配置目标识别过程中的程序流和数据流为核心,采用组件化的思想,设计并实现了基于Qt开发平台的面向雷达目标识别应用的算法可视化管理平台。本文的主要工作如下:介绍了算法平台在多个领域的国内外研究现状和本算法可视化管理平台实现过程中用到的相关技术。根据对用户需求的调研,给出了详细的功能需求分析和非功能需求分析。接着,对平台的应用架构进行总体设计,并按功能将平台分为用户交互界面、算法调度、算法库管理、样本管理、结果管理和状态监控六个模块。依据对平台数据流的分析,将平台的数据存储分为文件数据存储和数据库存储两个方面,并基于MessagePack技术、Json技术和SQLite数据库给出详细地文件数据设计和数据库表设计说明。然后,分模块对平台的设计与实现进行了详细地阐述,重点解决了算法可视化问题,算法组件化问题,算法调度问题,算法间数据交互问题和围绕着目标识别过程所涉及的数据的管理问题。其中,针对算法可视化问题,采用Qt的Graphics View Framework框架绘制出矩形、锚点和连线,分别代表算法体,算法输入输出数据和算法数据流向;针对算法调度问题,采用拓扑排序的顺序调度算法执行并在排序过程中完成数据文件的分割和拼接;针对算法组件化问题,采用读取算法配置文件的形式在平台中注册生成相应的算法组件。最后对平台进行功能测试和非功能测试,并给出平台的测试结果和相关说明。本文的算法可视化管理平台通过规范算法间的数据流格式,为目标识别相关算法提供整合集成的功能,能够让雷达目标识别算法的设计人员用可视化的方式,针对不同数据组合各类算法,快速搭建目标识别方案并完成目标识别的相关工作。这使得研究者可以专注于核心算法的研究与实现,进而促进雷达目标识别技术的发展。
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