MATLAB大气吸收衰减分析系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，用于计算大气中氧气和水蒸气对雷达信号的吸收衰减。系统采用国际标准大气模型和分子吸收理论，支持用户输入高度分布、水蒸气密度和雷达频率，自动输出分层吸收系数，适用于雷达性能分析和电磁传播研究。

详 情 说 明

大气吸收衰减分析系统

项目介绍

本项目实现大气中氧气和水蒸气对雷达信号的吸收衰减计算。系统根据用户输入的高度分布、水蒸气密度和雷达工作频率，采用国际标准大气模型和分子吸收理论，分别计算氧气和水蒸气在不同高度层上的吸收系数。系统支持批量数据处理，可生成分层吸收衰减剖面，为雷达系统性能分析和电磁波传播研究提供量化依据。

功能特性

• 精确建模：基于ITU-R P.676建议书的大气吸收模型算法
• 分层计算：采用分层介质传输计算方法，确保高度维度的精度
• 高效处理：运用多参数插值优化技术，提升计算效率
• 批量处理：支持大规模数据集的连续计算
• 标准兼容：严格遵循国际电信联盟标准规范

使用方法

输入参数说明

1. height：高度数列（km）

- 数据类型：double数组 - 范围要求：0-100 km - 示例：[0,1,2,...,20]

1. Wvd：水蒸气密度数列（g/m³）

- 数据类型：double数组 - 范围要求：0-50 g/m³ - 长度需与height保持一致

1. freq：雷达工作频率（Hz）

- 数据类型：double标量 - 范围要求：1 GHz-1000 GHz - 示例：35e9（35 GHz）

输出结果说明

1. gammaO2：氧气吸收系数（dB/km）

- 数据类型：double数组 - 维度：与height相同 - 物理意义：单位距离的氧气吸收衰减量

1. gammaH2O：水蒸气吸收系数（dB/km）

- 数据类型：double数组 - 维度：与height相同 - 物理意义：单位距离的水蒸气吸收衰减量

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 支持的操作系统：Windows/Linux/macOS
• 内存建议：至少4GB RAM
• 存储空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件实现了大气吸收衰减计算的核心功能，包括输入参数验证、大气模型初始化、吸收系数分层计算、结果输出与可视化。具体涵盖数据范围检查与格式校验、基于ITU标准的吸收模型参数计算、氧气和水蒸气吸收系数的独立求解算法、高度分层处理逻辑以及计算结果的质量控制与误差分析。