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面向对象技术在微波通信电路设计中的应用研究

作者：宋省伟刘琦姜雨丰日期：2015-12-14 10:52 来源：未知

【文章摘要】
在国家相关的标准当中，已经给出了微博终极通信电路设计的理论算法。本文以数据处理为基准，改进了中断率预测和干扰预测。同时利用面向对象技术的软件工程方法，对微波通信电路设计工具软件进行了开发，使其自动化的进行过程设计。同时，对电路设计软件开发中面向对象分析、面向对象设计、面向对象编程的应用进行了阐述。
【关键词】
面向对象技术;微波通信;电路设计 ; 应用研究
0 前言
在微波通信工程设计当中，电路设计是最为重要的一个步骤。经过数十年的不断研究，在微博电路设计的方面已经取得了很大的进展。为工程设计提供了很多的经验。虽然理论研究和涉及步骤较为充分和规范，但是设计过程中的实际操作方式却仍然处于手工量算的阶段，水平较低、十分落后，对微波通信工程的现代化发展造成了很大的阻碍。因此，有必要在当前相关标准和规范的涉及步骤中，开发出相关的微波电路设计工具软件，以提高微波通信工程的现代化程度。
1 微波通信电路设计的基本原理
微波传播理论是微波电路设计的理论基础。当微波在空中传播的时候，会受到地面和空气的影响，发生损耗和衰落，如果周围存在较为复杂的电磁环境，也会受到电磁干扰。因此，在微波电路设计的过程中，应当考虑到大气折射、地面反射、电磁干扰等情况，充分掌握和利用电磁兼容分析技术、微波视距传播预测技术、路径剖面分析技术。在我国相关的规定和标准中，这些技术和理论都有具体的规定。在微波中继通信电路的设计过程中，就是要对以上的理论基础和技术进行应用，结合当前的通信设备，建立其符合用户需求的经济、高效的通信电路。
2 系统的建模与实现
2.1 面向对象分析
面向对象分析的过程，实际上就是系统的建模过程，同时用类图来表示系统模型。在这一过程中，首先要对系统责任和问题域进行考察，将问题域当中的事物进行抽象分析，使其成为系统模型中的对象，同时进行分类，从而得出类图的对象层。其次对事物的静态特征和动态行为进行考察，对其进行封装，使其成为对象类的属性和服务，从而得出类图的特征层。然后，分析并寻找出对象类之间的动态关系、静态关系、组成关系、分类关系等，并将这些关系分别利用消息连接、实例连接、整体部分结构、一般特殊结构等进行表示，从而得出类图的关系层。
2.2 面向对象设计
在进行该系统的研究和开发过程中，所采用的软件工程思想不强调严格的阶段划分。其中，面向对象分析和面向对象设计之间是无缝衔接的。面向对象设计主要是结合系统具体实现中的图形用户接口GUI、所应用的编程语言、运行速度要求、资料存储、人机接口等因素，从而对面向对象分析进行细化、调整和修改，根据
具体的要求和需要，对一些与实现有关的部分进行补充。
2.3 面向对象编程
在完成了系统的面向对象分析和面向对象设计之后，就需要利用面向对象编程，将面向对象设计中的各个成分利用面向对象编程语言进行书写和体现。面向对象编程不同于传统编程的特点是，更加强调对模块的充分利用。在VC++6.0继承的基本函数类库MFC当中，基本类的数量十分庞大，这就为扩展、继承、重用类模块提供了便利。而要想事项从面向对象设计到面向对象编程的映像，首先要利用C++语言来实现对象类中的一般特殊结构。其次应当在整体对象类当中，对部分对象类进行嵌套定义，将部分对象类当作数据类型，对该部分对象在整体对象类中的属性进行声明。然后，要利用对象指针来进行实例连接。最后，由于该系统采取的是顺序执行，同时在一台计算机当中，分布着全部的对象，因此，只要采用简单的函数调用，就能够连接对象间的消息。
3 面向对象技术在微波通信电路设计中的应用
通过上述工作方法和技术步骤，就产生了微波中继通信电路的设计软件，具有界面简洁、操作简便等优点。在软件的左边，会给出中继段的一些基本参数，例如天线高度、通信方位角、经纬度、收发台站的站名、等效地球半径系数k、收发频率、中继段表示等。软件右侧是绘图区，如果选择不同的等效地球半径系数k，右边的绘图区中就会分别绘制出当k等于∞、4/3、ke等不同值的时候，其具体的路径剖面图。在右侧绘图区的上方，会给出路径剖面分析的一些主要参数，例如第一菲涅尔区半径、路径余隙、障碍点、收发台站的站距和海拔等。对于收发天线的初始高度值，可以通过键盘进行输入，也可以利用鼠标拖动剖面两侧的垂直滑块来进行调节。当通过计算和研究得出天线的最佳高度之后，在剖面分析图中，和天线高度相关的部分将会重新被绘制。通过与剖面分析图中各项参数值的对比，能够证明路径剖面图中的绘制和分析，以及计算的天线最佳高度等信息均是正确有效的。
对于电路中断率，要确保其处在不大于4.062e-6所需要的衰落储备为45.7dB。而设备只能提供 36.2dB 的电平余量，小于所需的衰落储备，因此无法满足具体的需求。而在中继段当中，实际中断率在 2.38e-5 左右，要比 4.062e-6 的中断率标准大，因此无法达到规定的标准，应对其采取分机接收等措施，以抵抗过大的衰落。而对于电磁兼容，站台总共受到 -204.8dB 电平的干扰，要比 -89dB 的干扰容限大。同时，在在站台周围，还有很多会受到该站台干扰的其他站台。由此可以看出，该站台对周围站台之间的电磁不能兼容，需要对发射频率进行调整。
通过上述中断率估算和电磁兼容分析所得出的结果，和采用传统方法进行计算所得出的结果相比，在误差允许的范围内，是一致的。除此之外，还利用以上的方法对其它多个的中继段的功能进行了测试。经过多次测试的验证，证明了该软件的准确性、效率性、稳定性等都十分理想。可以在微波通信电路中取得良好的应用。
4 结论
本文通过对面向对象技术的应用微波中继通信电路设计的传统运作方进行了改变。同时结合计算机处理数据特点，改进了中断率算法和干扰分析，工程实用价值和创新意义较高。面向对的软件工程方法属于增量式软件工程法中的一种，在进行分析、设计和编程过程中，对面向对象技术进行了充分的用，对于面向对象技术在微波通信电路计的应用提供了更大的推动作用。
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