电离层无线电探测仪数据应用系统设计

发布时间：2017-08-20 00:09

  本文关键词：电离层无线电探测仪数据应用系统设计

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【摘要】：当前,随着航天通信系统的日益发展和人类对外太空环境认知的渴望,人们越来越希望对外太空环境进行探索,而电离层又是我们对外太空探索的一段必经之路。所以,对电离层的研究是很有必要的,而对电离层无线电探测仪所测量的频高图数据的分析、处理、标定和应用是电离层研究的重要手段之一。针对本研究室自主研发的电离层无线电探测仪硬件平台,本文设计实现了一套电离层无线电探测仪数据应用系统,对电离层探测数据进行分析、运算、传输等预处理后,在计算机监视器上显示频高图并以二进制文件格式永久地保存在计算机中,同时对保存的离线频高图文件也开发了具有浏览、显示、标定、格式转换、信息提取等功能。应用软件系统使用Microsoft Visual Studio 2005作为集成开发环境,用C++语言完成了整个软件系统中各功能模块的编程与调试。文章首先介绍了电离层无线电探测技术的发展历程和探测原理,然后介绍电离层电波传播研究室研发的电离层无线电探测仪的硬件系统和软件系统。本系统针对无线电探测仪采集的电离层数据处理以及频高图显示等功能需求,设计出系统的整体框架,给出相应功能模块的实现方法,并制作人机交互界面,实时绘制频高图。采用三层构架的模式进行软件系统整体设计,提高软件系统稳定性和可扩展性。在数据转换模块中实现SBF文件格式与PIF文件格式的相互转换。在对数据的绘制与显示模块中采用GDI+绘图和利用双缓冲技术等手段来消除界面闪烁,使界面美观友好,并提高了系统的稳定性。对系统进行了整体调试,主界面清晰简捷,用户操作方便。系统能够完成PIF/SBF两种数据文件格式的转换,频高图的显示和手动定标。最后针对本论文主要工作和软件系统中所存在的问题作出总结,并且对未来的工作给予建议和展望。
【关键词】：电离层无线电探测 频高图 SBF文件 PIF文件 数据处理
【学位授予单位】：中南民族大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH76
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 电离层的探测发展历程与研究意义10-11
• 1.2 电离层垂直探测基本原理11-12
• 1.3 主要工作内容12
• 1.4 论文结构12-14
• 第二章 软件系统开发工具及关键技术14-21
• 2.1 C++语言体系结构14
• 2.2 主要开发工具Microsoft Visual Studio 200514-15
• 2.3 关键技术15-20
• 2.3.1 多线程技术15-16
• 2.3.2 使用内存映射的方法处理文件16-18
• 2.3.3 使用双缓冲技术绘图18-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第三章 系统需求分析与总体设计21-26
• 3.1 系统需求分析21-22
• 3.2 系统可行性分析22
• 3.2.1 经济上可行性22
• 3.2.2 技术上可行性22
• 3.3 电离层探测仪系统总体特点22-24
• 3.3.1 电离层探测仪硬件系统特点22-23
• 3.3.2 电离层探测仪软件系统特点23
• 3.3.3 电离层探测仪双机结构简介23-24
• 3.4 电离层无线电探测仪数据应用系统总体设计24-25
• 3.4.1 软件系统概述24-25
• 3.4.2 软件系统整体框架设计25
• 3.5 本章小结25-26
• 第四章 电离层无线电探测仪数据应用系统的实现26-54
• 4.1 用户操作界面设计与实现26-28
• 4.1.1 数据格式的选择界面26-27
• 4.1.2 数据文件基本信息显示界面27-28
• 4.2 文件格式转换系统介绍28-45
• 4.2.1 SBF文件格式介绍28-30
• 4.2.2 PDI系统中各类用户文件简介30-31
• 4.2.3 PIF文件格式介绍31-38
• 4.2.4 两种文件格式的比较38-39
• 4.2.5 文件格式转换相关理论39-41
• 4.2.6 SBF文件与PIF文件相互转换的实现41-43
• 4.2.7 文件格式转换器界面43-45
• 4.3 频高图数据处理系统45-53
• 4.3.1 显示系统功能分析45-46
• 4.3.2 频高图显示模块46-47
• 4.3.3 频高图局部放大功能模块47-48
• 4.3.4 阈值设置模块48-51
• 4.3.5 图片浏览模块51-52
• 4.3.7 手动标定模块52-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第五章 总结和展望54-56
• 5.1 总结54-55
• 5.2 展望55-56
• 参考文献56-58
• 致谢58

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本文编号：703642