混合编程毫米波雷达降雨硕士论文.doc

毫米波雷达探测性能受降雨影响分析软件的设计【摘要】 毫米波雷达具有导引精度高、抗干扰能力强、多普勒分辨率高、等离子体穿透能力强等特点。无论是军用还是民用,都有广泛的需求,但是它受到降雨的影响严重,因此,为了全天候的应用,必须研究降雨对毫米波雷达性能的影响。本文针对毫米波雷达探测性能受降雨影响的计算分析过程,开发了一种毫米波雷达探测性能受降雨影响的分析软件,分析了常规降雨对毫米波雷达探测性能的影响因素,如雨滴的散射特性、降雨衰减、降雨后向散射、简单目标的雷达截面积、雨杂波回波功率等。基于VC,MATLAB与FORTRAN混合编程的原理设计了软件各功能模块,充分利用了VC界面功能,MATLAB图像处理功能和FORTRAN数值计算功能完成制作了人机交互灵活方便、界面美观大方的计算分析软件。最后通过软件功能测试,计算分析了雨后向散射截面积、雨杂波回波功率、雷达接收信杂比、信噪比、杂噪比等与雷达探测目标体距离的关系,根据软件计算分析结果与理论计算结果进行比较,验证了软件的可靠性,可行性和有效性,满足设计要求,具有一定的实用价值。更多还原【Abstract】 Millimeter-wave radar has guided high precision, strong anti-jamming capability, high Doppler resolution and strong plasma penetration ability, etc. Whether military or civilian, millimeter wave radar technology have been extensive demanded, but it is influenced seriously by rainfall. In order to all weather application, the influences of rainfall on the performance for millimeter wave radar need be studied.In this paper, in the process for calculating and analyzing the detecting performance of .更多还原 【关键词】 混合编程； 毫米波雷达； 降雨； 【Key words】 Hybrid Programming； Millimeter-wave radar； Rainfall； 摘要 3-4 Abstract 4 第一章 绪论 7-11 1.1 论文研究的背景与意义 7 1.2 国内外发展动态 7-9 1.2.1 降雨对毫米波雷达探测性能研究概况 7-8 1.2.2 可视化软件的发展 8-9 1.3 主要研究内容 9 1.4 论文结构 9-11 第二章 毫米波雷达相关理论及混合编程技术概述 11-21 2.1 毫米波雷达 11-13 2.1.1 毫米波雷达的组成 11 2.1.2 毫米波雷达的基本原理 11-13 2.2 雷达的特性 13-14 2.2.1 天线波束宽度 13 2.2.2 带宽 13-14 2.3 雨的物理特性 14-17 2.3.1 雨滴尺寸分布模型 14-15 2.3.2 水的介电特性 15-17 2.4 混合编程技术 17-20 2.5 本章小结 20-21 第三章 需求分析 21-29 3.1 总体需求分析 21-22 3.2 软件功能分析 22-26 3.2.1 雨滴散射特性模块功能分析 22-23 3.2.2 降雨衰减模块功能分析 23-24 3.2.3 降雨后向散射模块功能分析 24 3.2.4 简单目标的雷达截面积模块功能分析 24-25 3.2.5 降雨对毫米波雷达探测性能的影响模块功能分析 25-26 3.3 软件非功能性需求分析 26-27 3.4 本章小结 27-29 第四章 软件设计与实现 29-61 4.1 软件总体框架设计 29-42 4.1.1 软件界面层的设计 30-35 4.1.2 软件数据处理层的设计 35-38 4.1.3 软件绘图分析层的设计 38-42 4.2 软件非功能需求设计 42-43 4.3 主要功能实现 43-59 4.3.1 雨滴散射特性模块 44-47 4.3.2 降雨衰减模块 47-49 4.3.3 降雨后向散射模块 49-50 4.3.4 简单目标的雷达截面积模块 50-53 4.3.5 降雨对毫米波雷达探测性能影响模块 53-59 4.4 本章小结 59-61