天线波瓣图检测系统

1、摘要：天线方向图、增益、波瓣宽度是表征天线性能的主要参数，本文首先介绍了天线波瓣图检测系统的基本原理，接着给出了系统性能以及主要技术指标，并结合实际设计过程中的难点讲述了解决问题的主要手段，利用本软件可以大大提高天线波瓣检测的效率，缩短开发时间，具有较高的实用价值。 关键词：天线；波瓣图；多线程；WinDriver 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线(电缆)输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接收(仅仅接收很小很小一部分功率)，并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。表征天线性能的主要参数

2、有方向图、增益、波瓣宽度等。现代计算机技术的发展为快速、高效的测量天线波瓣图提供了有力的手段。1基本工作原理“天线波瓣检测系统”是雷达天线性能检测的重要检测工具，他由计算机和角度传感器及频谱仪等构成。系统进入工作状态后，天线扫描到信号送给频谱仪，经过模数转换后，计算机采集该值，同时角度编码器给出该值的当前的角度值。形成以下数学模型： f(xi)yi对数学模型进行数据处理可得到所需的检测结果。工作原理框图如图1所示。2系统功能 系统功能如下： (1)具有任意位置延位功能。 (2)具有量程选择功能。 (3)文件处理打印功能。 由以上功能及表1技术指标可知，本系统要求： (1)实时性能够实现多通道实

3、时数据采集，需要从码盘快速采集角码信息，从2台频谱仪采集和差波瓣信息。 (2)可靠性需要能准确无误的将数据采集下来，保证不掉数以及由于噪声干扰引起的误码，采用软件抗干扰技术，使结果更可靠准确。 (3)友好性在Windows环境下，利用VisualC6.0进行编写，支持菜单、工具栏、操作简单易学。 (4)可扩展性适应Windows 9x以及Windows 2000/XP各种平台，方便系统升级。该检测系统是由各个不同的仪器单元组成，其连接各单元的纽带是软件系统，该软件是建立在Windows平台之上。软件的开发采用如下环境： 运行环境：Windows 9X/Windows 2000 编译环境：微软公

4、司VisualC6.0 驱动程序：WinDriver 5.03软件设计的主要难点及解决方案 (1)数据的实时处理Windows操作系统是以消息为基础的，程序在消息循环里获取消息，再将其发送给窗口函数，让他来处理消息，窗口函数要处理完消息后，才将控制权转移给程序，让他来处理消息。程序继续获取消息、发送消息，如此往复。如果采取这种方式来获取数据，程序可能会在用户选菜单时，造成数据丢失。为了解决消息响应引起的数据丢失，就必须使收数与响应消息互相分开，这只有使用多线程才能解决。工作线程的流程图如2所示。 (2)与平台无关性利用WinDriver，使用者不需要事先了解任何核心或操作系统的知识。执行Win

5、Driver时会先使用Driver精灵来诊断你计算机上的硬件种类，然后自动产生你的驱动程序代码。我们只需改写生成的驱动程序代码，在用户层上对硬件进行操作，使我们专心于应用程序的实现，大大提高了编程的效率。在实际编写中，由于生成的代码是基于C语言的，如果我们用MFC和C编写主程序，将会出现编译出错，这时我们需要在VC中改变设置如下：在VC6.0中的在菜单Project中选取Settings菜单，进入Project Settings对话框，选中C文件，在C/C对话框Category中选择Precompiled Header，选择Not usePrecompiled Headers，然后再重新编译。

6、WinDriver的结构图如图3所示。 (3)实时数据显示DirectDraw可以直接访问显示内存以及其他的底层硬件。虽然DirectDraw与GDI函数同时存在，并且这2个函数库都可以通过各自的硬件抽象层来进行硬件无关的访问。但是DirectDraw的硬件抽象层比GDI的硬件抽象层效率更高，而且DirectDraw可以利用硬件的各种新特性。当程序从Windows中申请一项作图服务时，Windows将会进行立即与硬件打交道，不需要付出额外的时间花费，利用DirectDraw具有直接性、高速性的特点，可以做到数据的实时显示。 (4)数据的存放放问题外部数据在计算机里需要按一定方式存放，如果在计算

7、机的系统内存中划分一块内存用以存放外部数据，内存划分太小，数据量过多会造成数据丢失，内存划分太小，数据量太少会使一部分内存浪费，为了用适当的内存保存大量的数据，数据采用循环队列的方式来存储。初始化队列时，只需保存较小的空间，因为计算机处理数据的速度远远大于数据流的速度，被计算机处理后的数据会从队列中删除，并以文件方式保存在硬盘上，这样这个循环队列永远不会填满，数据也不会丢失。4结语本系统在雷达天线测试现场试验，证明本系统能正确测量出天线波瓣图，系统运行稳定可靠，效果良好，软件使用方便简单，用户上手快，能极大的提高天线测试的效率。参考文献1Jeff Prosise.Programming Windows with MFCS.微软出版社.2