【摘要】：準(zhǔn)光技術(shù)是目前國內(nèi)外電磁研究的熱門領(lǐng)域。準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的頻率工作在毫米波、亞毫米波以及太赫茲頻段,該頻段處于微波與可見光之間。隨著準(zhǔn)光技術(shù)近年來的大力發(fā)展,準(zhǔn)光系統(tǒng)以及準(zhǔn)光技術(shù)在多個領(lǐng)域及行業(yè)都得到了應(yīng)用,例如大氣探測、毫米波通信、生物醫(yī)療、全息成像、地形探測等領(lǐng)域。一套準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究與設(shè)計,包含如下個步驟:首先前期借助仿真軟件進行建模與仿真;然后根據(jù)仿真結(jié)果,調(diào)整系統(tǒng)中部件的設(shè)計并實物加工準(zhǔn)光系統(tǒng);最后對加工好的準(zhǔn)光系統(tǒng)進行測試,確保各項性能指標(biāo)達標(biāo)。不難看出,一款強大、易用且結(jié)果準(zhǔn)確的仿真軟件對于準(zhǔn)光系統(tǒng)的研究與設(shè)計的起步階段起著非常大的作用。目前,比較成熟的商用準(zhǔn)光毫米波仿真軟件有丹麥TICRA公司的GRASP仿真軟件,而國內(nèi)的準(zhǔn)光仿真軟件在模型設(shè)計的多樣性、操作流程的便利性以及計算結(jié)果的準(zhǔn)確性上與之都有一定差距。本文從該需求背景出發(fā),負責(zé)一款準(zhǔn)光仿真軟件(名為SiMatrix,下文均用SiMatrix代表該軟件)的軟件工程化工作。主要工作貢獻:首先,確定SiMatrix的功能需求與可行性分析,制定各個模塊所實現(xiàn)的流程,設(shè)計該仿真軟件的軟件架構(gòu),并給出主要模塊的具體開發(fā)方案,保證軟件的迭代性與可持續(xù)開發(fā)性。其次,改善并優(yōu)化實驗室所研發(fā)的二維準(zhǔn)光算法-高斯波束衍射算法(DGBA),這樣得到的新算法,即三維高斯波束算法,就具備了分析三維立體的準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的能力。同時研究三維準(zhǔn)光系統(tǒng)在軟件中的建模方式,一并將三維算法集成到該軟件中,在SiMatrix中實現(xiàn)三維準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)的建模與仿真。最后,在SiMatrix中加入一些其他重要、有特色的功能模塊,例如,賦形鏡的建模與仿真等,使該軟件能夠設(shè)計結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò),滿足更多的功能需求。
【圖文】：

圖１－２智利毫米波天線逡逑ＭＭ逡逑Ｐ墨量及，\l蠢ＩｌｈＩＩ逡逑圖１－３毫米波成像檢測逡逑準(zhǔn)光技術(shù)是毫米及亞毫米波系統(tǒng)分析與設(shè)計的一個重要手段，在地球氣象的逡逑遙感探測、天文觀測、材料探測、醫(yī)學(xué)成像以及多種多樣的雷達系統(tǒng)中存在十分逡逑廣泛的應(yīng)用價值，是毫米波技術(shù)發(fā)展很重要的一個方向。準(zhǔn)光學(xué)的設(shè)計大多采用逡逑饋源、反射鏡等器件模型組成的準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來傳輸毫米波信號。與傳統(tǒng)的導(dǎo)波逡逑系統(tǒng)相比，準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有傳播信號損耗低、系統(tǒng)器件緊湊性好、各種功能高逡逑度集中等特點。準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的這些特點使它特別適合于在航天領(lǐng)域中應(yīng)用。如逡逑圖１－４就是歐洲航天局所發(fā)射的普朗克號太空飛船上的準(zhǔn)光系統(tǒng)。逡逑圖丨－４普朗克太空飛船上的準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)逡逑２逡逑

北京郵電大學(xué)工程碩士學(xué)位論文逡逑圖１－２智利毫米波天線逡逑ＭＭ逡逑Ｐ墨量及，\l蠢ＩｌｈＩＩ逡逑圖１－３毫米波成像檢測逡逑準(zhǔn)光技術(shù)是毫米及亞毫米波系統(tǒng)分析與設(shè)計的一個重要手段，在地球氣象的逡逑遙感探測、天文觀測、材料探測、醫(yī)學(xué)成像以及多種多樣的雷達系統(tǒng)中存在十分逡逑廣泛的應(yīng)用價值，，是毫米波技術(shù)發(fā)展很重要的一個方向。準(zhǔn)光學(xué)的設(shè)計大多采用逡逑饋源、反射鏡等器件模型組成的準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來傳輸毫米波信號。與傳統(tǒng)的導(dǎo)波逡逑系統(tǒng)相比，準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有傳播信號損耗低、系統(tǒng)器件緊湊性好、各種功能高逡逑度集中等特點。準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的這些特點使它特別適合于在航天領(lǐng)域中應(yīng)用。如逡逑圖１－４就是歐洲航天局所發(fā)射的普朗克號太空飛船上的準(zhǔn)光系統(tǒng)。逡逑圖丨－４普朗克太空飛船上的準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)逡逑２逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.1;TP391.9

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本文編號：2563232