【正文】 在接收端則根據(jù) CRC 碼和信息碼之間所遵循的規(guī)則進行校驗，以確定傳送中是否發(fā)生錯誤。與其他方法相比，奇異值分解善于診斷和解決病態(tài)矩陣，對于最小二乘法是一個比較有效的方法。 但對絕大多數(shù)函數(shù)而言，插值余項會隨插值結(jié)點的增加而減小，因而可以用增加插值結(jié)點的方法來提高插值的精度。以 (0xl為例，由公式（3）可知，插值結(jié)點 1x與 2為)(0l的兩個零點，故應(yīng)有 )()21xc??，而在 0處， )(l的值為 1。然而，在校準時確定的這種關(guān)系還會受到溫度和氣體密度的影響，所以需要溫度補償和推薦采用干空氣。這種工作模式的原理是，大氣壓作用在敏感元件所覆蓋的抽空的小盒上，通過小盒使電阻受到壓縮或拉伸應(yīng)力的作用，由壓電效應(yīng)，電阻值的變化與大氣壓成正比。已在使用的這類轉(zhuǎn)換器有很多種，包括電容式位移探測器、電位器式探測器、安裝在傳感器關(guān)鍵點上的應(yīng)變片和能保持傳感器的大小不隨壓力變化的力平衡伺服系統(tǒng)。除非定期進行系統(tǒng)校準檢查，否則可能不易覺察。數(shù)字電壓表可以用一恒流電源聯(lián)接，以測量溫度表元件兩端隨溫度而變的電壓降；其輸出可直接以溫度來標度。對于氣象用途來說，可能常常將 b 忽略，因為與 a 相比它總是很小。金屬燒結(jié)氧化物的混合體，適合于制作實用熱敏電阻。另外關(guān)鍵的一項內(nèi)容是對于探測所獲取的數(shù)據(jù)資料進行曲線擬合。該界面是由幾百個 C 函數(shù)所組成，這些函數(shù)在 Windows API 參考手冊中都有介紹。這一點請切記！ 第二、MFC,從理論上來講， MFC 也不是專用于 Visual C++，Borland C++， C++Builder 和 Symantec C++同樣可以處理 MFC。自 1993 年 Microsoft 公司推出 Visual C++ 后，隨著其新版本的不斷問世，Visual C++已成為專業(yè)程序員進行軟件開發(fā)的首選工具。第二章 GPS 高空氣象探測系統(tǒng)軟件需求分析及概要設(shè)計7GPS 探測設(shè)備可用于陸地，也可用于活動平臺( 如船艦、飛機及車輛等)，可以隨時隨地完成氣象保障任務(wù)。對 0A 碼測得的偽距稱為 UA碼偽距，精度約為 20 米左右，對 P 碼測得的偽距稱為 P 碼偽距，精度約為 2 米左右。為討論數(shù)據(jù)處理結(jié)果提供預(yù)備知識。除了提供高精度的定位信息外，還具有系統(tǒng)設(shè)備簡單、故障低、自動化程度高、功耗低、操作簡易等優(yōu)點。 高空氣象探測的發(fā)展趨勢各國進行高空探測歷史早在 18 世紀中葉就開始了，人們先后用風箏和氣球攜帶探測儀器進行直接高空探測的試驗。GPS 探空測量高空中的 GPS、溫度、濕度、壓力等信息，地面接收處理系統(tǒng)接收該信息并完成解算。本論文正是研究地面接收機將接收到的探空儀調(diào)制在射頻信號上的 PTU 和GPS 模塊的數(shù)字信號傳送給計算機，計算機收集到這些信息和地面溫度、氣壓、濕度與風資料，完成數(shù)據(jù)校驗及對溫、壓、濕、測風的處理結(jié)果。到 19 世紀末，德國、法國、美國發(fā)明了探空氣象儀。因此利用 GPS 技術(shù)進行高空氣象探測實在 必行，經(jīng)濟利益也十分巨大。第四章 GPS 高空氣象探測系統(tǒng)地面軟件詳細設(shè)計及實現(xiàn)。 GPS 接收機對收到的衛(wèi)星信號，進行解碼或采用其它技術(shù)，將調(diào)制在載波上的信息去掉后，就可以恢復(fù)載波。 GPS 高空氣象探測系統(tǒng)設(shè)計GPS 探空系統(tǒng)主要由 GPS 高空氣象探測系統(tǒng)、地面數(shù)據(jù)接收設(shè)備、本地DGPS 接收處理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)終端等部分組成。雖然微軟公司推出了 Visual C++.NET(Visual C++)，但它的應(yīng)用的很大的局限性，只適用于 Windows 202Windows XP 和 Windows 。同時，用 Visual C++編寫代碼也并不意味著一定要用 MFC，只要愿意，用 Visual C++來編寫 SDK 程序，或者使用 STL，ATL，一樣沒有限制。對于 Windows NT, API 被稱為 “Win32 API”，以區(qū)別于其用于 Windows 的 16 位 API。擬合后的結(jié)果將應(yīng)用于規(guī)定標準氣壓層上氣象要素的計算。成形通常為小圓片狀、棒狀或球狀，并且常常外裹玻璃。制作熱電偶就是將有關(guān)的金屬絲焊接（或熔接）在一起。而此數(shù)字輸出也能存儲或傳送而不失其準確度，因此可供進一步使用。電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文16 熱電偶熱電偶測量溫度的主要誤差來源是：（a）導(dǎo)線電阻隨溫度而變。所有敏感組件都必須裝在一個鑄件盒子里，這個盒子必須用電子控制的加熱器保持恒溫。為了消除溫度誤差，這種傳感器通常有內(nèi)置恒溫器。 [23] 數(shù)據(jù)處理原理我們在進行數(shù)據(jù)處理的過程中，常常出現(xiàn)數(shù)值的野點或數(shù)據(jù)點的丟失現(xiàn)象，為了將數(shù)據(jù)能夠完整平滑的顯示出來，我們需要通過線性插值和最小二乘法來進行處理。所以 )(12022xc??，則(000l，同理可得：電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文20)()(21011xxl??， )((1202xxl??這三個插值基函數(shù)是與插值結(jié)點有關(guān)的二次函數(shù)，同樣滿足： )()(210xlxl?≡1。電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文22插值函數(shù)是在若干節(jié)點處與被插函數(shù)具有相同函數(shù)值，甚至導(dǎo)數(shù)值的簡單函數(shù)（主要是多項式或分段多項式） ，他是被插函數(shù)的一種近似式，用于近似計算函數(shù)值、積分值、方程的根、導(dǎo)數(shù)值、微分方程的解，是數(shù)值計算方法的基礎(chǔ)。參數(shù)項確定之后，將 X；時間觀測值代入經(jīng)驗公式，得到溫度擬合數(shù)據(jù)‘p(Xi)，同時應(yīng)用最小二乘準則，即 ??22110mnjiiiiaxy????????????計算各段擬合誤差。遠距離數(shù)據(jù)通信中，為確保高效而無差錯地傳送數(shù)據(jù)，必須對數(shù)據(jù)進行校驗即差錯控制。 CRC 校驗的基本思想是利用線性編碼理論，在發(fā)送端根據(jù)要傳送的 k 位二進制碼序列，以一定的規(guī)則產(chǎn)生一個校驗用的監(jiān)督碼 r 位，并附在信息最后面，構(gòu)成一個新的二進制碼序列數(shù)共(k+r)位，最后一起發(fā)送出去。對于正規(guī)方程的參數(shù)項 ao，a ”，a 的求解采用奇異值分解。對線性插值有以下的結(jié)論：)(!2(101f?且當 1)(Mf??時， 0)8)(xxR??。由于每個插值基函數(shù)的零點都是插值結(jié)點，利用待定系數(shù)法及零點原理可以寫出三個插值基函數(shù)。因為筒的諧振頻率與壓力之間有唯一的關(guān)系，所以大氣壓就可以從測得的頻率計算出來。于是電橋輸出正比于加在膜片上的凈壓差。下面介紹三種傳感器：第三章 GPS 高空氣象探測系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方法分析17 膜盒位移傳感器膜盒位移的非接觸式測量考慮作為氣象用的精密氣壓測量儀器，是很有必要的。當開關(guān)使用年限增加時，就會發(fā)生開關(guān)接觸電阻的突變?？梢圆扇∵m當?shù)念A(yù)防措施以避免這種誤差。E n 也可由給出的二次公式近似表示為： （）12n?? （）????2EaTbT?式中 a 和 b 是與兩種金屬有關(guān)的常數(shù)。這是一種電阻溫度系數(shù)相對大的半導(dǎo)體，隨實際材料的不同，電阻溫度系數(shù)可能為正值或為負值。電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12第三章 GPS 高空氣象探測系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方法分析在高空氣象探測數(shù)據(jù)處理過程中，高空氣象探測系統(tǒng)首先需要選擇溫度濕度壓力等傳感器，并對傳感器測試數(shù)據(jù)進行必要的標定和處理。 使用 C，程序員是在 Windows 應(yīng)用程序界面 ( API ) 的水平上編寫代碼。所以不要把 Developer Studio 當成 Visual C++， 它充其量只是 Visual C++的一個殼子而已。Visual C++是一個功能強大的可視化軟件開發(fā)工具。GPS 高空探測系統(tǒng)的特點十分明顯，主要呈現(xiàn)設(shè)備簡單，使用方便，自動化程度高；測風精度優(yōu)于 m/s，測風和測高精度明顯得到提高；被動接收體制使地面接收系統(tǒng)處于電磁的隱蔽狀態(tài)，避免測站受到電磁對抗和襲擊；機動性能好。GPS 接收機對碼的量測就可得到衛(wèi)星到接收機的距離，由于含有接收機衛(wèi)星鐘的誤差及大氣傳播誤 差，故稱為偽距。主要介紹了在高空氣象探測數(shù)據(jù)處理過程中可能使用到的算法和數(shù)據(jù)處理技術(shù)。GPS 定位系統(tǒng)在高空氣象探測系統(tǒng)有著及其廣泛的應(yīng)用。在氣象觀測領(lǐng)域中高空氣象探測提供了及其重要的第一手資料，所得信息直觀、方便的反映了高空氣象的環(huán)境。GPS 高空探測系統(tǒng)由 GPS 探空儀與地面接收處理系統(tǒng)組成。由于大氣環(huán)境無法模擬，只能通過放球來進行各種參數(shù)的測量。隨著光學(xué)經(jīng)緯儀的不斷發(fā)展，逐步進入了小球經(jīng)緯儀測風的時代。 GPS 高空氣象探測系統(tǒng)概述GPS 高空氣象探測系統(tǒng)由 GPS 高空氣象探測系統(tǒng)與地面接收處理系統(tǒng)組成。按照系統(tǒng)軟件設(shè)計的流程，分協(xié)議制定，協(xié)議解析，地面軟件實現(xiàn)，數(shù)據(jù)處理分別來闡述。嚴格而言，載波相位應(yīng)被稱為載波拍頻相位，它是收到的受多普勒頻 移影響的衛(wèi)星信號載波相位與接收機本機振蕩產(chǎn)生信號相位之差。首先我們介紹高空氣象探測系統(tǒng)的原理。所以實際中，更多的是以 Visual C++ 為平臺。不過，Visual C++本來就是為 MFC 打造的，Visual C++中的許多特征和語言擴展也是為 MFC 而設(shè)計的，所以用 Visual C++而不用 MFC 就等于拋棄了 Visual C++中很大的一部分功能。Microsoft 也提供了 C++ 庫，它位于任何 Windows API 之上，能夠使程序員的工作更容易。擬合精度的高低對于后續(xù)的數(shù)據(jù)處理影響較大。熱敏電阻的電阻 R 隨溫度變化的一般表達式，由公式（）給出： （）??exp/abT?式中：a 和 b 是常數(shù)；T 是熱敏電阻的溫度，以 K 為單位。連接點可以做得非常小，而且可以忽略其熱容量。如果需要，數(shù)字電壓表的數(shù)字輸出還能接著轉(zhuǎn)換回模擬電壓形式，例如饋入一記錄器。減少這種影響的辦法是，使所有的導(dǎo)線盡量短而緊湊，并絕緣良好；（b）當溫度測量點附賓存在一個溫度梯度時，從接頭出來的導(dǎo)線上就會有熱傳導(dǎo)；（c）由于聯(lián)接電路里使用與熱電偶不同的金屬，偶爾會產(chǎn)生第二種熱電動勢?？紤]必須完全防止水的凝結(jié)，有效的措施是在盒子里放除濕劑，比如硅膠，然后再用一根內(nèi)徑等于或小于 2mm 的細長塑料管（25m）連到盒子上，以防止水汽擴散到盒子里。從使用直流電的惠斯登電橋輸出的信號，由適當?shù)姆糯笃靼阉儞Q成標準信號。 [30] 線性插值插值方法的研究實際上是圍繞插值條件所引出的各種線性方程組的求解方法。若取 0x＝0， 1?， 2x＝2，可繪制出三個基函數(shù)在區(qū)間[0，2]上的圖形。拉格朗日插值法計算量大，表示式簡單明確，便于理論推倒，適合固定點的插值。最后當所有溫度數(shù)據(jù)都擬合后，在各段的接頭處，應(yīng)用平滑的方法進行修勻，使各段擬合曲線的銜接自然。CRC 循環(huán)冗余校驗是對一個傳送數(shù)據(jù)塊進行校驗，是一種高效的差錯控制方法。CRC 校驗可以靠專用的硬件來實現(xiàn)，但是對于低成本的系統(tǒng)來說，在沒有硬件支持下實現(xiàn)CRC 檢驗，可以通過軟件來完成 CRC 校驗。以時間和溫度擬合為例，根據(jù)選定的分段擬合長度( 設(shè)為 m)及擬合多項式冪次 (n)對上述兩個數(shù)據(jù)項進行分段，然后將分段后的數(shù)據(jù)代入正規(guī)方程，即 111102112111mmmi i ii nii i inmmmnn nii i ixxyaxxxy??????????????????????? ????? ??? ??其中(X；，Y；)(i=1 ，2，?，m)代表每段 m 個數(shù)據(jù)中的第 i 對觀測值，X；代表時間觀測值，Y；代表溫度觀測值。（3）余項公式與泰勒公式余項nnnxfxR)()!1)(0(???是不同的，前者涉及到 1?n個結(jié)點的乘積 )(1xn??，而后者僅涉及一個點的 次冪。由線性插值的啟示及拉格朗日插值公式的特點，可令： 210)(ylllL?其中 lk， （ ,10） ，為二次多項式，并滿足： ),10,()( ??????jkjxlkjjk? （）稱 )(xlk，( 2,?)，為二次拉格朗日插值基函數(shù)。圓筒裝在真空盒里，其進氣口與自由大氣連通適合氣象應(yīng)用。這種應(yīng)力產(chǎn)生與所加壓力成正比的應(yīng)變電阻，應(yīng)變電阻導(dǎo)致電橋失衡。如同在自動氣象站中使用的那樣，監(jiān)視器和數(shù)據(jù)采集器經(jīng)常用于顯示數(shù)字輸出或經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換的模擬量輸出。熱敏電阻溫度表可能最需要這種補償，以達到一個可用的氣象測量范圍。至于遙測，應(yīng)該考慮到電阻溫度表和電橋之間的導(dǎo)線也會形成一個隨溫度而變化的電阻。假如兩個接點的溫度分別為 T1 和 T2 ，那么凈電動勢 E n（熱電動勢）為（E1 E2 ） ，E1 是溫度 T1 處的電動勢，E2 是溫度 T2 處的電動勢。 半導(dǎo)體元件常用的另一類型的電阻元件是熱敏電阻。第二章 GPS 高空氣象探測系統(tǒng)軟件需求分析及概要設(shè)計11 小結(jié)本章主要介紹了 GPS 的起源和工作原理、GPS 高空氣象探測系統(tǒng)的探空基本原理，由此又介紹了 GPS 高空氣象探測系統(tǒng)、地面數(shù)據(jù)接收設(shè)備、本地 DGPS 接收處理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)終端等各個部分組成的系統(tǒng)框架設(shè)計，最后介紹了我們軟件的開發(fā)平臺 Visual C++ ：了解了這些我們就可以進行進一步的研究了。為任何 Windows 平臺建立應(yīng)用程序時，程序員都有兩種選擇：C 或 C++。我們也知道，Developer Studio 并不是專門用于 VC 的，它也同樣用于 VB，VJ，VID 等 Visual Studio 家族的其他同胞兄弟。下面簡要介紹下 Visual C++ ：Visual C++ ，簡稱 VC 或者 ，是微軟推出的一款 C++編譯器，將差分 GPS 數(shù)據(jù)處理機本地 GPS 接收機第二章