1。1 设计背景及意义

1。1。1 背景

雷达能够在超视距的范围内探知目标的有关信息，在军事领域素有“千里眼”之称。“雷达”本来是单词Radar的音译，英文全称是“Radio Detection and Ranging”，意思是无线电测量距离和探测。经过约七八十年的发展，现代雷达已进步成为一个比较复杂的综合电子系统，其主要原理是利用电磁波遇到目标会发生反射来测定目标的位置、距离、速度和仰角等许多相关信息。此外，还可以按不同的标准将雷达划分成为不同的类别。例如，按发送信号的形式划分，可将雷达分为连续波雷达、频率捷变雷达、脉冲雷达和脉部压缩雷达四种雷达。

以下通过单基地脉冲雷达为例[2]来说明雷达作用的基本机制：

图1。1 雷达探测原理

雷达发射机发射的电磁波通过收发开关传输到天线，然后由天线将电磁波按设定的方向发射到空中。如果目标恰好在雷达天线发射的波束内，就会将截取的电磁波散射到各个方位。其中散射的一部分能量会沿雷达接收机所在的方向传播。雷达接收机收到该微弱的回波信号，再经放大、信号处理后就能获得目标信息，然后通过终端实时显示。

雷达测距原理是测量发射脉冲与回波脉冲的时差，而电磁波在空中的传播速度为光速，目标与雷达之间的距离就可以据此得以计算出来；雷达测目标方位的原理则是利用天线的尖锐方位波束，先测量仰角靠窄的仰角波束，再将仰角和距离结合计算出探测目标的高度；目标与雷达两者之间有相对运动时产生的多普勒效应则是雷达测目标速度的机制用到的原理。

雷达自诞生以来，就面临着显示探测到的目标相关信息的问题。随着计算机的发展和普及，通过计算机与雷达通过串口通信互连来实现实时显示就成为一种可行而又便利的方法。这实际上是终端与其他终端和终端与计算机外部设备之间通过传输数据进行信息通信，而数据传输一共有并行、串行两种方式。其中串行通信的意思是指通信发送方与接收方之间信息传送是在单根的数据线上进行的，并以每次一个二进制的0、1为最小单位进行逐位输送[3]。

图1。2 串行通信示意图

按数据流的方向分类，串口通信总共有半双工、全双工以及单工三种模式。接收端和发送端在正式通信时必须保持步调一致，为此，串行传输有异步传输和同步传输两种方式。与并行通信对比而言，传输距离、抗干扰能力和传输速率等方面都有着较好的性能是串行通信的优点。此外，串行通信还有成本不高、接线不多的优点，因此得以在采集数据和系统控制中得到了较为广泛的实际应用。本课题所涉及到的通信模式也就是串行通信。

同时，在涉及的计算机编程语言的方面，C#（C Sharp）是Microsoft公司在二零零零年六月发布的一种新的编写程序的语言，主要是由Anders Hejlsberg主持开发的。按照微软的官方定义，C#是一种安全、现代、简单、由C和C++衍生出来面相对象的计算机编程语言。它深深根植于C和C++语言的基础上，并能够迅速地被C和C++等相关开发人员所掌握。自C#发布以来，大致经历了C#1。0~5。0的版本发展历程。2015年7月29日，微软发布了最新版本的C#6。0，。NET Framework 4。6则是对应的。NET框架版本，编程平台Microsoft Visual Studio的对应版本为VS 2015。后者就是本课题的程序编写环境。

C和C++一直是极有生命力的编程语言，为程序开发者提供了丰富的功能、高度的灵活性和强大的底层控制能力[4]，但是在程序开发的效率方面还一定的不足。与C和C++比较而言，C#具有一下的特点[5]（同时也是优点）：