基于Matlab的雷達(dá)系統(tǒng)仿真軟件包設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

0 引言
近些年來國際上相繼發(fā)展了一些雷達(dá)仿真系統(tǒng)，而國內(nèi)相控陣雷達(dá)系統(tǒng)和脈沖壓縮雷達(dá)系統(tǒng)仿真軟件的研究已經(jīng)成為一個(gè)熱點(diǎn)。對于一個(gè)復(fù)雜的雷達(dá)系統(tǒng)，系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)是雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研究的一個(gè)重要方向和發(fā)展趨勢。這些仿真軟件系統(tǒng)主要是為工程設(shè)計(jì)人員服務(wù)的，具有較高的實(shí)用參考價(jià)值?；诖?，本文參考了上述雷達(dá)系統(tǒng)的仿真思想，利用Matlab圖形用戶界面開發(fā)出一套供學(xué)生自學(xué)、教師教學(xué)的雷達(dá)系統(tǒng)分析輔助教學(xué)軟件包。該軟件包主要立足于教學(xué)自學(xué)輔助軟件，供學(xué)習(xí)者高效理解和掌握雷達(dá)系統(tǒng)分析的相關(guān)知識。
在各種教學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件中，往往只限于Matlab的編程實(shí)現(xiàn)，而在貼近學(xué)習(xí)者需求和多媒體學(xué)習(xí)中尚有不足之處。Matlab具有非常強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)分析處理等功能，然而Matlab程序是一種解釋執(zhí)行程序，不用編譯等預(yù)處理，導(dǎo)致程序運(yùn)行速度較慢。VC具有很高的編碼效率，可對操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序以及硬件進(jìn)行直接操作。因此，該軟件包利用Matlab和VC混合編程，提高了代碼的運(yùn)行效率，發(fā)揮了兩種語言的長處。運(yùn)行結(jié)果表明，該軟件包具有良好的人機(jī)交互功能、較高的軟件運(yùn)行速率和豐富的多媒體學(xué)習(xí)方式。

1 利用VC和Matlab混合編程實(shí)現(xiàn)MEX文件
在Matlab和VC混合編程中，它們可分為在Matlab中調(diào)用VC程序和在VC中調(diào)用Matlab兩個(gè)方面。前者旨在彌補(bǔ)Matlab程序所不能實(shí)現(xiàn)的軟件功能或者解決Matlab運(yùn)行速度過慢的缺陷；后者一般是為了在VC環(huán)境下調(diào)用Matlab程序，充分利用Matlab在矩陣計(jì)算、數(shù)據(jù)分析方面的強(qiáng)大優(yōu)勢。
在Matlab與VC混合編程之前，首先要對Matlab的編譯應(yīng)用程序max和編譯器mbuild進(jìn)行正確的設(shè)置。對MEX編譯器進(jìn)行設(shè)置并生成配置文件即一個(gè)后綴為bat的批處理文件，它是通過在Matlab命令窗口輸入命令：mex-setup，然后按照輸出信息提示選擇編譯器和路徑實(shí)現(xiàn)的。Ma-tlab調(diào)用VC的方式主要有兩種：利用MEX技術(shù)和VC動(dòng)態(tài)鏈接庫。本文通過調(diào)用VC動(dòng)態(tài)鏈接庫來編寫mexrun文件。實(shí)際上，在Matlab環(huán)境中就可以方便地編輯MEX文件，但對于大型的MEX程序，可能會(huì)比較復(fù)雜，容易出錯(cuò)，這時(shí)就可以利用Visual C++強(qiáng)大的調(diào)試功能。圖1給出在VC環(huán)境中建立MEX文件的過程。

Matlab提供了對動(dòng)態(tài)鏈接庫DLL文件的接口，且其接口支持VC編寫的DLL文件，因此在對m文件進(jìn)行編譯后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與mexrun．cpp同名的mexrun．dll動(dòng)態(tài)鏈接庫文件。這樣在Matlab的m文件中就可以直接回調(diào)mexrun()函數(shù)。通過VC來編寫mexrun文件是因?yàn)樾枰贛atlab中直接運(yùn)行諸如MP3，MP4，CHM和TXT等格式的文件，而用Matlab本身來實(shí)現(xiàn)這一過程的執(zhí)行效率較低，代碼具有重復(fù)性，對每種格式還需要區(qū)別對待。因而，考慮到VC語言和操作系統(tǒng)及硬件之間的直接聯(lián)系，通過VC來編寫程序并提供給Matlab調(diào)用，無疑會(huì)提高運(yùn)行效率。
在mexrun．cpp文件中需要包含如下頭文件：