數(shù)字測(cè)高儀數(shù)據(jù)處理與頻高圖參數(shù)度量系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、電離層數(shù)字測(cè)高儀是地面對(duì)電離層進(jìn)行探測(cè)的主要常規(guī)設(shè)備，它的工作原理是通過(guò)測(cè)高儀的發(fā)射機(jī)垂直向上發(fā)射高頻掃頻脈沖波，然后在同一地點(diǎn)通過(guò)測(cè)高儀的接收機(jī)接收電離層反射的回波信號(hào)，分析回波信號(hào)的時(shí)延得到反射頻率與高度的圖形曲線，稱其為頻高圖。本研究室自主設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)電離層數(shù)字測(cè)高儀，它對(duì)電離層探測(cè)得到的反射頻率和高度數(shù)據(jù)信息都是以SBF和DIF兩種格式存儲(chǔ)至大容量磁盤中，并且需要特定的軟件系統(tǒng)才能對(duì)兩種格式的頻高圖數(shù)據(jù)進(jìn)行后期的分析和處理。

2、為了方便電離層研究人員離線查閱和分析頻高圖，對(duì)電離層展開(kāi)研究工作，所以自主設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)一個(gè)處理和分析測(cè)高儀數(shù)據(jù)的軟件顯得有一定意義。
　　本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一套數(shù)字測(cè)高儀數(shù)據(jù)處理與頻高圖參數(shù)度量系統(tǒng)，它的主要功能是對(duì)測(cè)高儀探測(cè)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到清晰、可靠的頻高圖，并且對(duì)得到的頻高圖進(jìn)行參數(shù)度量，得到準(zhǔn)確的電離層特征參數(shù)信息。該系統(tǒng)主要分為文件格式選擇模塊，數(shù)據(jù)讀取模塊，頻高圖繪制和顯示模塊，輔助功能模塊，參數(shù)度量模塊五大模塊。<

3、br>　　文章中首先介紹了電離層探測(cè)的相關(guān)知識(shí)（包括電離層的概述，電離層垂直探測(cè)的方法和原理）和對(duì)頻高圖進(jìn)行特征參數(shù)度量的方法和原理。接著介紹了自主研發(fā)的數(shù)字測(cè)高儀軟硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理，在此基礎(chǔ)上確定了數(shù)字測(cè)高儀數(shù)據(jù)處理和頻高圖參數(shù)度量系統(tǒng)的基本功能。根據(jù)系統(tǒng)的基本功能并且結(jié)合國(guó)內(nèi)外成熟的數(shù)據(jù)處理軟件，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行可行性分析，需求分析，并且確定系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工具和開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。其次對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，確定了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思想，并對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)

4、行模塊化分解，確定了系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)和各個(gè)模塊的功能。根據(jù)各個(gè)模塊的功能和系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用的是三層架構(gòu)模型，確定了表示各個(gè)模塊層次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)。再次對(duì)各個(gè)功能模塊進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括各個(gè)功能模塊的實(shí)現(xiàn)流程和關(guān)鍵性技術(shù)等。數(shù)據(jù)讀取模塊中采用內(nèi)存映射文件技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取，讀取過(guò)程中采用多線程技術(shù)防止用戶認(rèn)為程序處在假死狀態(tài)。數(shù)據(jù)讀取模塊和頻高圖繪制與顯示模塊的數(shù)據(jù)傳遞采用觀察者模式和多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，這樣可以保持?jǐn)?shù)據(jù)的高度一致性。頻高圖的繪

5、制采用的是GDI+繪圖技術(shù)，為了防止圖片的閃爍，繪制過(guò)程中采用雙緩沖技術(shù)進(jìn)行解決，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，圖形顯示清晰穩(wěn)定。頻高圖的參數(shù)度量模塊也會(huì)有存在閃爍和不穩(wěn)定的問(wèn)題，所以也采用了雙緩沖技術(shù)解決，對(duì)頻高圖波形的描跡也采用GDI+繪圖技術(shù)繪制。
　　最后，該系統(tǒng)在Windows平臺(tái)下，以Visual Studio2005為開(kāi)發(fā)工具，C++為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行編碼，并且系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試通過(guò)，實(shí)現(xiàn)了對(duì) SBF、DIF兩種文件格式的讀取和頻