技术特征：
1.一种基于矢量位移法的三维频谱显示系统，其特征在于，包括如下模块：初始化模块：设置初始投影角度，界面布局；外部输入频谱数据模块：输入频谱幅值、频率值及时间；人际交互模块：设置三维观测角度、图形大小、图像位置及显示方式；程序监控及绘图模块：定期响应所述人机交互模块控件值变化，重新绘图线程，更新线程控制，定期将内存内的数据进行显示；单条频谱更新绘图模块：根据程序监控及绘图模块设置的方向进行旧数据位移更新绘制和新数据绘制；重新绘图模块：收到程序监控及绘图模块重新绘制指令，根据控件值重新绘制三维频谱投影；坐标映射投影及方向矢量转换模块：与所述初始化模块、所述重新绘图模块及所述单条频谱更新绘图模块相连接；外部数据堆栈模块：与所述重新绘图模块和所述单条频谱更新绘图模块相连接；频谱三维至二维映射后数据生成模块：与所述单条频谱更新绘图模块、所述去冗余模块及所述待显示数据生成模块相连接；待显示数据生成模块：与所述程序监控及绘图模块、所述重新绘图模块及所述单条频谱更新绘图模块相连接；去冗余模块：与所述单条频谱更新绘图模块相连接。2.根据权利要求1所述的基于矢量位移法的三维频谱显示系统，其特征在于，按xyz建立坐标系，x轴设置为时间轴、y轴设置为频率轴、z轴设置为幅值轴，方向角为沿x正方向至y正方向、俯仰角为xoy平面与z轴正向夹角；设置未投影前3d图x最小间隔为deltax、y最小间隔为deltay，将频谱幅度信息设定最大最小范围在z轴坐标上进行映射,采用矢量移位法。3.根据权利要求2所述的基于矢量位移法的三维频谱显示系统，其特征在于，所述初始化模块软件开启时根据预先设置的方位角、俯仰角及投影放大倍数设置二维矢量位移矩阵和坐标轴及网格线，获取显示方式，将所述程序监控及绘图模块线程和间接开启接收外部数据线程。4.根据权利要求2所述的基于矢量位移法的三维频谱显示系统，其特征在于，所述外部输入频谱数据模块为对外接口，数据内容包含频谱幅值数组、频率值数组及时间值，仅经由所述单条频谱更新绘图模块按所述外部数据堆栈模块的数据格式存放在所述外部数据堆栈模块中；所述外部输入频谱数据模块的数据用于所述重新绘图模块收到所述人机交互模块变动申请后投影图的重新绘制或用于所述单条频谱更新绘图模块对最新进入的数据进行单条频谱绘制。5.根据权利要求2所述的基于矢量位移法的三维频谱显示系统，其特征在于，所述人机交互模块设置三维观测角度，图形大小、位置及显示方式；所述人机交互模块通知所述程序监控模块和所述绘图模块进行界面设置及频谱绘制，当控件值变化时通知所述重新绘图模块重新绘制频谱。6.根据权利要求2所述的基于矢量位移法的三维频谱显示系统，其特征在于，所述程序
监控及绘图模块定期响应所述人际交互模块控件值变化后的申请，终止当前所述单条频谱更新绘图模块线程，通知所述重新绘图模块线程及更新线程控制；所述重绘制模块工作完毕后重新建立所述单条频谱更新绘图模块线程，根据所述待投屏幕数据模块准备完毕标志字并定期将内存内的数据进行显示。7.根据权利要求2所述的基于矢量位移法的三维频谱显示系统，其特征在于，所述单条频谱更新绘图模块的启动及终止受控于所述程序监控模块；根据所述重新绘图模块或所述初始化模块设置于共享数据池的所述坐标映射投影及方向矢量转换模块的方向进行旧数据移位更新绘制和新数据绘制；接收所述去冗余模块删除冗余像素点的数据，将所述去除冗余模块的数据运算产生所述待投屏幕模块的数据；当所述外部数据堆栈模块堆栈满时，使用所述频谱三维至二维映射后生成模块的历史数据进行移位操作，在上次更新频谱帧处进行本帧频谱数据更新。8.根据权利要求2所述的基于矢量位移法的三维频谱显示系统，其特征在于，所述坐标映射投影及方向矢量生成模块，三维坐标系下相邻频谱帧在进行位置更新时仅存在时间轴向的位移矢量，对应投影后位移矢量为三维坐标系下时间轴向的位移矢量在二维平面上的投影。9.根据权利要求2所述的基于矢量位移法的三维频谱显示系统，其特征在于，所述i频谱三维至二维映射后数据生成模块，每一帧频谱三维至二维映射后生成的数据包含x/y坐标值列表、坐标点颜色列表，生成本帧时的堆栈位置；当数据与所述人机交互模块交互后，对上述结构体中的x/y坐标值列表、坐标点颜色列表进行删减。10.根据权利要求2所述的基于矢量位移法的三维频谱显示系统，其特征在于，所述去冗余模块对所述单条频谱更新绘图模块由于填充算法产生的同一帧内的冗余进行删减。
技术总结
本发明提供了一种基于矢量位移法的三维频谱显示系统，包括初始化模块、外部输入频谱数据模块、人际交互模块、程序监控及绘图模块、单条频谱更新绘图模块、重新绘图模块、坐标映射投影及方向矢量转换模块、外部数据堆栈模块、频谱三维至二维映射后数据生成模块、待显示数据生成模块及去冗余模块。本发明具有不依赖显卡性能，仅采用CPU对单次最新数据渲染，计算机运算压力小，去除数据冗余性优点。去除数据冗余性优点。去除数据冗余性优点。
技术研发人员：赵晟达 卢晓伟 余灵峰 刘洋 范慧芳
受保护的技术使用者：上海卫星工程研究所
技术研发日：2022.01.25
技术公布日：2022/5/25