1.06μm激光对流层折射修正研究

大气折射率的非均匀分布导致了激光在实际大气传输时其传输路径偏离直线而发生折射,使得激光武器系统在制导和精确打击时其瞄准和打击精度下降.本文针对1.06μm激光在对流层大气传输时的折射修正,提出了简化球面大气分层模型的平面分层模型,平面分层模型将弯曲的球面层看成曲率为无穷大的和水平面平行的大气分层结构.比较了球面分层模型和平面分层模型的仰角误差随传输高度和起始仰角的变化.仿真结果表明:对流层内光束传输起始仰角大于20°时,两种模型的仰角折射修正之差≤1″,采用平面分层模型代替球面分层模型在激光制导和瞄准实时折射修正时能简化运算量.     

NRLMSISE-00大气模型的分析和验证

为将NRLMSISE-00仿真模型用于近地航天器定轨预报,介绍了NRLMSISE-00大气模型及其相对于Jacchia系列模型的优势,设计了基于预测性验证的模型检验方法,检验了NRLMSISE-00仿真模型的一致性,对比了NRLMSISE-00模型和Jacchia-70模型对近地轨道定轨预报程序预报精度的影响。结果表明：NRLMSISE-00模型具有更高的预报精度,该检验方法对解决仿真模型的检验验证问题具有参考作用。     

某单脉冲雷达多路径仰角跟踪误差建模与计算

要提高低仰角时雷达跟踪精度,则需考虑由于地面反射而产生的多路径效应的影响。首先给出了某单脉冲雷达低仰角多路径效应一个完整的仿真模型,包括:多路径传播几何模型、雷达天线模型、跟踪误差模型。利用该模型修正后的雷达原始测量值与真实值具有很高的一致性。最后讨论了多路径效应随雷达天线仰角大小变化的趋势。     

优化卫星数传链路效率的VCM流程设计

为提高探测卫星数据传输链路的传输效能,采用可变编码调制体制(VCM),在不增加卫星与地面站能量消耗和设备成本的条件下,降低链路资源浪费,优化星-地数据传输的吞吐量.在卫星VCM数传体制的基础上,分析了近地轨道卫星数传链路的动态链路预算,并详细讨论了链路传输效能的数学模型,给出了一种在有效数传时间内优化数传吞吐量的VCM流程设计算法.结果表明:该算法对于预知轨道的卫星系统,根据其动态的星-地链路预算结果,在保证误码率要求的前提下,选用不同的编码调制方式,从而拟合链路预算曲线,保持较为固定的链路余量,实现链路效率的优化;根据所述流程算法,针对一颗近地太阳同步轨道卫星设计VCM数传系统.通过数值仿真,与传统固定编码调制设计对比,说明这种VCM设计在提高链路有效性方面的突出优势.     

日盲区紫外光非视线传输模型

为建立一个更接近实际情况的紫外光非视线传输模型,用来处理复杂的大气条件和边界条件,建立了基于Monte Carlo方法的紫外光非视线传输快速算法模型。分析了发射功率为1 W的单色紫外光信号在不同环境条件下的脉冲响应函数和边界条件对信号强度空间分布的影响,以及系统发射仰角和接收仰角与探测信号强度的关系。与单次散射模型比较,该模型具有更高的精度和边界处理能力。对合理涉及通信系统、提高通信质量都有很大提高。     

考虑内尺度效应时光波闪烁的斜程传输研究

根据修正Rytov方法和随高度变化的ITU-R湍流大气结构常数模型，研究了湍流大气中光波传播的斜程问题，在非零内尺度湍流谱模型下，得到了平面波和球面波入射时从弱起伏湍流区到强起伏湍流区斜程闪烁指数随斜程Rytov方差的变化规律，最后讨论了闪烁指数随天顶角的变化情况。     

大气湍流对CO2激光雷达成像的影响

系统分析了大气湍流对激光雷达系统的影响，重点研究了湍流导致的目标表面闪烁，利用扩展Ｈｕｙｇｅｎｓ－Ｆｒｅｓｎｅｌ原理建立了大气传播模型，并利用计算机模拟了湍闪烁 成像失真，并提出了提高成像质量的方法。     

关于提高外测系统测量精度实验方法的研究

提出了用辐射计进行电波折射修正的方法,以避免外测系统在对无线电波进行测速定位、导航时产生折射误差,并给出了低仰角时大气时变特性对电波修正精度影响的典型结果.     

关于提高雷达测量精度方法的实验研究

无线电波在大气中传播时,由于大气的时变特性,会使电波射线产生弯曲,以至雷达测距产生误差,从而导致外测系统在测速定位、导航中产生折射误差,因此要提高雷达测量精度,必须进行电波折射误差修正。文中提出了用辐射计进行电波折射修正的方法,并给出了低仰角时大气时变特性对电波修正精度影响的典型结果。     

高功率微波大气传输轨迹模拟

高功率微波在大气中传输时，会发生大气折射效应，折射效应的显著程度主要依赖于沿路径的折射指数变化梯度和射线初始仰角。本文根据低层大气剖面数据，将高功率微波在大气未击穿时的传输轨迹划分为若干个点，分析计算出各点对目标的仰角、高度、地心夹角和到发射站的真实距离，实现了对高功率微波大气传输轨迹模拟。     

大气信道无线激光通信系统设计方法研究

大气信道是制约无线激光通信链路性能提高的一个重要约束条件。为了提升通信系统性能,使其能适应远距离、高速率、低误码率的传输需求,在进行系统级设计时根据大气信道激光传输特性进行总体设计与分析是十分必要的。首先对大气激光传输特性展开研究,在实验的基础上对大气湍流、大气衰减效应进行了分析;然后从大气信道约束的角度出发,分析了大气信道中光端机的光学发射天线、光学接收天线、通信系统、瞄准跟踪等子系统的设计方法以及相应的设计参数和优化方法;最后给出了一套大气信道无线激光通信系统的总体设计实例。     

无线航空电子内部通信网络协议现状与分析

为了制定无线航空电子内部通信（WAIC）网络协议,参考网络通信5层协议模型、机载有线通信网络可靠性安全性要求、工业无线网络协议及WAIC网络最新研究成果,提出了WAIC网络系统模型,包括应用模型、拓扑模型和通信协议模型,并对WAIC网络通信协议各层技术难点和解决方法进行了深入的研究.物理层使用4.2~4.4 GHz频段,通过正交频分复用技术提高抗干扰能力,高低速分别选用正交振幅调制和正交相移键控编码方式;数据链路层使用被动式邻居发现策略、时分多路访问调度方式和主备信道传输机制;网络层使用静态图路由协议,提供一次链路故障冗余;传输层使用无连接传输服务,基于双向认证的接入控制以及数据加密机制;应用层使用匿名消息签署协议将应用与网络解耦,提高WAIC网络应用模式的多样性和兼容性.     

微波动态雨衰减时间序列模型的修正

In ordor to investigate the dynamic rain attenuation forecast in countermeasure rain fade techniques on the microwave link, in typical temperate and subtropical rain areas in China, the power spectra for the rain attenuation time series simulated by the EMB (Enhanced Maseng and Bakken) model are in agreement with the measured results at 12.5GHz, but there are differences between the fade slopes statistics based on simulated series and measured data. The rain attenuation time series by the EMB model are improved by using a circular inserting data method. By the improved method, the statistical probabilities of the fade slopes are very close approximation to the measured results. The probabilities of the fade duration based on the simulated time series by the improved processes are compared with the results by unimproved processes, the results based on the measured data and by the ITU-R predicted results. It is shown that the statistical results for the fade slopes are improved, and that the differences between the fade duration probabilities by the improved series and measured data are smaller than that between the results by unimproved and measured. The results show that the improved process to the EMB model is feasible in typical rain areas in China.     

基于衰减特性的电缆传输畸变软件补偿

探讨了2种用于同轴电缆传输快脉冲信号的软件补偿方法：一种是已知电缆传输衰减特性曲线（实测值）,对其进行数据预处理后进行幅度和相位的同步补偿;另外一种则是把传输衰减特性曲线拟合,近似地认为同轴电缆的衰减在足够高频处与频率的平方根成正比,求出校正波形所需的衰减因子进行数学模型信号补偿。在波形软件补偿中采用了最能体现补偿效果的快沿方波信号,并分析比较了2种方法的优劣及不同应用场合,为不同条件下的选择提供参考。     

用于大气激光通信的数字图像水印研究

通过分析大气衰减和大气湍流,可认为大气信道模型是高斯噪声信道,提出了结合多小波SPIHT和低密度奇偶校验码(LDPC)的数字图像水印算法作为联合信源信道编码用于大气激光通信.该算法利用了多小波SPIHT算法的信源编码高效性、鲁棒性和LDPC码的低误码性能,根据信源编码后数据在重建时的重要程度,进行不同等纠错保护的信道编码.仿真结果表明,在加性高斯白噪声(AWGN)信道中采用PPM调制方式,信噪比为14dB时,经过大气激光信道恢复出的水印归一化相关系数为0.863,纠正突发错误和随机错误的能力均很强,适用于大气激光通信的恶劣环境和保密通信.     

关于45GHz毫米波对矩形阻挡物的绕射研究

基于45 GHz毫米波室内通信测量对木板、镜子以及白铁板的阻挡绕射特性进行了研究.根据阻挡物材料的不同,分别提出三射线和四射线阻挡绕射模型.对12 mm厚的木板、6 mm厚的镜子以及0.35 mm厚的白铁板进行了矩形阻挡绕射测量实验.实验结果表明,在矩形木板阻挡下45 GHz毫米波的平均传输衰减系数约为-4.28 dB,其衰减测量结果与提出的四射线模型仿真结果平均误差为-0.02 dB.在0.35 mm厚的矩形白铁板阻挡下,45 GHz毫米波的平均传输衰减系数约为-18.2 dB.在镜子远离天线的情况下,面对发射天线时的平均传输衰减比背对发射天线时大1 ～2 dB,而在镜子靠近天线的情况下,其面对发射天线时测量的结果与白铁板阻挡下的衰减类似.     

Mathematical simulations of the galvanic coupling intra-body communication by using the transfer function method

The galvanic coupling intra-body communication (IBC) was mathematically simulated based on the proposed transfer function. Firstly, a galvanic coupling IBC circuit model was developed and the corresponding parameters were discussed. Secondly, the transfer function of the galvanic coupling IBC was derived and proposed. Finally, the signal attenuation characteristics of the galvanic coupling IBC were measured along different signal transmission paths of actual human bodies, while the corresponding mathematical simulations based on the proposed transfer function were carried out. Our investigation showed that the mathematical simulation results coincided with the measured results over the frequency range of 100kHz to 5 MHz, which indicated that the proposed transfer function could be useful for theoretical analysis and application of the galvanic coupling IBC.     

微型卫星激光推进发射概念与影响因素研究

建立了大气吸气模式与火箭模式组合的激光推进运载器（光船）发射微小卫星入轨的系统概念和分析模型，考虑了推进系统性能、大气传输衰减、模式转换高度、激光器功率、大气飞行阻力、发射点高度等因素对发射系统性能的影响，并对光船发射轨迹进行了计算和讨论。     

Capacity Analysis for Dynamic Space Networks

To evaluate transmission rate of highly dynamic space networks, a new method for studying space network capacity is proposed in this paper. Using graph theory, network capacity is defined as the maximum amount of flows ground stations can receive per unit time. Combined with a hybrid constellation model, network capacity is calculated and further analyzed for practical cases. Simulation results show that network capacity will increase to different extents as link capacity, minimum ground elevation constraint and satellite onboard processing capability change. Considering the efficiency and reliability of communication networks, how to scientifically design satellite networks is also discussed.     

激光通信链路光学保偏无级衰减器的设计

针对自由空间激光通信系统中通信链路性能的精确测试需求,设计了一款具备光学保偏性能的无级衰减器。基于三维偏振光追迹方法建立了光学保偏的数学模型;并利用两块相同的斜方棱镜,使其入射面在空间上相互垂直,实现了偏振像差的相互补偿。通过理论分析和数值模拟,所设计的衰减器达到了较高的技术指标:能量衰减系数的动态范围为-40d B~-3d B、衰减误差小于0.5%、系统波像差RMS优于λ/20(λ=974nm)。