MATLAB大气气体吸收衰减计算工具发布

资 源 简 介

本MATLAB项目基于国际电信联盟（ITU）标准大气模型，实现了氧气和水蒸气对电磁波的吸收衰减计算。用户可通过输入高度、水蒸气密度和雷达频率等参数，快速获得分层大气吸收分析结果，适用于雷达系统设计和大气传播研究。

详 情 说 明

大气气体吸收衰减计算与分析项目

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的大气气体吸收衰减计算工具，主要用于计算不同高度条件下氧气和水蒸气的电磁波吸收衰减量。项目依据国际标准的大气吸收衰减模型（如ITU-R P.676建议），通过输入高度、水蒸气密度及雷达工作频率等参数，精确计算每个高度对应的氧气吸收损失和水蒸气吸收损失。可广泛应用于雷达系统设计、大气遥感分析和通信工程中的传播损耗评估。

功能特性

• 标准模型计算：采用ITU-R P.676建议或其他权威大气吸收衰减模型，确保计算结果的准确性和可靠性
• 多频率支持：支持单个或多个雷达工作频率输入，可独立计算各频率下的吸收衰减量
• 高度分层处理：通过数值插值方法对输入的高度数组进行分层处理，适应不同分辨率的需求
• 自适应吸收系数：根据高度和频率条件自动调整氧气和水蒸气的吸收系数计算

使用方法

输入参数说明

1. height：高度数组，单位为千米（km），例如：[0, 1, 2, 5, 10]
2. Wvd：水蒸气密度数组，单位为g/m³，与height数组长度一致，每个位置对应相应高度的水蒸气含量
3. freq：雷达工作频率，单位为Hz，可为标量或数组。若为数组则每项独立计算对应频率下的吸收衰减

输出结果说明

1. gammaO2：氧气吸收衰减量，单位为dB，与height同尺寸数组，每个元素为对应高度的氧气吸收损耗
2. gammaH2O：水蒸气吸收衰减量，单位为dB，与height同尺寸数组，表示每个高度上的水蒸气吸收损耗

基本调用示例

height = [0, 1, 2, 5, 10]; % 高度数组（km） Wvd = [7.5, 6.8, 5.2, 2.1, 0.3]; % 对应高度的水蒸气密度（g/m³） freq = 10e9; % 雷达工作频率10GHz

[gammaO2, gammaH2O] = main(height, Wvd, freq);

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 无需额外工具箱

文件说明

主程序文件实现了项目的核心计算功能，包括大气吸收模型的初始化、高度数据的预处理、吸收系数的计算逻辑、以及针对氧气和水蒸气的衰减量分别计算。该文件通过整合输入参数验证、模型参数配置、分层计算流程和结果输出等模块，完成了从原始数据到最终衰减量的完整处理过程。