基于Matlab的雷達系統仿真軟件包設計與實現

0 引言
近些年來國際上相繼發展了一些雷達仿真系統，而國內相控陣雷達系統和脈沖壓縮雷達系統仿真軟件的研究已經成為一個熱點。對于一個復雜的雷達系統，系統建模與仿真技術是雷達系統設計和研究的一個重要方向和發展趨勢。這些仿真軟件系統主要是為工程設計人員服務的，具有較高的實用參考價值?；诖?，本文參考了上述雷達系統的仿真思想，利用Matlab圖形用戶界面開發出一套供學生自學、教師教學的雷達系統分析輔助教學軟件包。該軟件包主要立足于教學自學輔助軟件，供學習者高效理解和掌握雷達系統分析的相關知識。
在各種教學實驗軟件中，往往只限于Matlab的編程實現，而在貼近學習者需求和多媒體學習中尚有不足之處。Matlab具有非常強大的數值計算、數據分析處理等功能，然而Matlab程序是一種解釋執行程序，不用編譯等預處理，導致程序運行速度較慢。VC具有很高的編碼效率，可對操作系統和應用程序以及硬件進行直接操作。因此，該軟件包利用Matlab和VC混合編程，提高了代碼的運行效率，發揮了兩種語言的長處。運行結果表明，該軟件包具有良好的人機交互功能、較高的軟件運行速率和豐富的多媒體學習方式。

1 利用VC和Matlab混合編程實現MEX文件
在Matlab和VC混合編程中，它們可分為在Matlab中調用VC程序和在VC中調用Matlab兩個方面。前者旨在彌補Matlab程序所不能實現的軟件功能或者解決Matlab運行速度過慢的缺陷；后者一般是為了在VC環境下調用Matlab程序，充分利用Matlab在矩陣計算、數據分析方面的強大優勢。
在Matlab與VC混合編程之前，首先要對Matlab的編譯應用程序max和編譯器mbuild進行正確的設置。對MEX編譯器進行設置并生成配置文件即一個后綴為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現的。Ma-tlab調用VC的方式主要有兩種：利用MEX技術和VC動態鏈接庫。本文通過調用VC動態鏈接庫來編寫mexrun文件。實際上，在Matlab環境中就可以方便地編輯MEX文件，但對于大型的MEX程序，可能會比較復雜，容易出錯，這時就可以利用Visual C++強大的調試功能。圖1給出在VC環境中建立MEX文件的過程。

Matlab提供了對動態鏈接庫DLL文件的接口，且其接口支持VC編寫的DLL文件，因此在對m文件進行編譯后會產生一個與mexrun．cpp同名的mexrun．dll動態鏈接庫文件。這樣在Matlab的m文件中就可以直接回調mexrun()函數。通過VC來編寫mexrun文件是因為需要在Matlab中直接運行諸如MP3，MP4，CHM和TXT等格式的文件，而用Matlab本身來實現這一過程的執行效率較低，代碼具有重復性，對每種格式還需要區別對待。因而，考慮到VC語言和操作系統及硬件之間的直接聯系，通過VC來編寫程序并提供給Matlab調用，無疑會提高運行效率。
在mexrun．cpp文件中需要包含如下頭文件：