合肥地区大气湍流随高度分布日变化特性分析

大气折射率结构常数C2n是表示大气光学湍流强度的重要参数.利用QHTP-2型温度脉动探空仪对C2n进行了实地探测,通过对大量探空实验数据的统计分析得出了合肥地区0～35 km高度C2n分布廓线和日变化特性,对合肥地区的大气湍流结构特性有了比较清晰的认识,研究结果为进一步进行湍流特征和大气性质的遥感探测及实际激光工程应用提供了有意义的参考.     

利用气象要素估算近地面光学湍流

本文根据近地面层湍流相似理论分析了我国东海海面和合肥市西郊一水库上方及水库附近地面上的气象参数与光学湍流参数-折射率结构常数C∧2n,结果分析表明,折射率结构常数C∧2n和大气稳定度很好地满足经验关系,由此可以得到：在陆地和海域上可以利用气象要素对折射率结构常数进行估算。     

海洋大气湍流对激光通信系统性能的影响分析

大气湍流引起光波强度在光束截面内的闪烁,降低了激光通信系统的信噪比.应用基于Rytov近似的激光大气传输光强起伏理论模型,在局地均匀各向同性Kolmogolov湍流谱的假设条件下,对大气湍流引起的光强起伏进行了分析.并从信号检测理论出发,将大气湍流与激光通信系统误码率指标相结合.分析结果表明,在典型的海洋大气湍流环境下,以误码率指标衡量,随着C2n的增加,激光通信系统的有效作用距离大大缩短,当C2n达到5×10-15m-2/3时,通信的有效距离不足2 km,当C2n达到3×10-14m-2/3时,通信的有效距离降至1 km以下.     

近地层大气光学湍流自动观测系统

利用CSAT3三维超声风速仪与WXT520多功能气象传感器组成近地层光学湍流自动观测系统,使用太阳能电池供电和无线传输实现无人值守,可同时测量常规气象参数和大气折射率结构常数Cn2。系统包含一个控制中心和三个测量子站,可同时对三个测量点进行观测。通过对超声虚温进行湿度修正后得到真实温度,采用单点温度脉动法计算大气折射率结构常数Cn2,计算结果与温度脉动仪实测Cn2吻合较好。本系统可适应复杂恶劣的测量环境,性能稳定可靠,且测量子站可扩展。     

用于光传输实验研究的湍流箱的设计和特性分析

大气中折射率起伏主要由温度的随机变化引起,因此可通过调节气流的温度和速度来人工地产生湍流并控制其强度,基于此原理设计并研制了一种用于光传输实验研究的大气湍流箱.通过同时测量传榆光波的到达角起伏和闪烁,得到了箱内光传输路径上大气折射率结构常数C2n和湍流内尺度l0.实验结果显示,C2n和l0分别受箱内温度和风速的影响.C2n在温度45℃、风速0.48 m/s时达到1.58×10-11 m-2/3,lo在温度25℃、风速1.04 m/s情况下为2.33 mm.对对数光强时间功率谱的分析表明,此湍流箱所产生的湍流适合用于光波大气传榆湍流效应的实验研究.     

三维超声风速仪测量近地面湍流谱及C2n的初步研究

采用2011年1月在合肥地区复杂下垫面上使用超声风速计测得的风速三分量和温度分湍流实验观测数据,计算分析了合肥地区冬季的不同稳定度条件下的湍流谱特征.并和其他实验进行对比,得到了湍流特征量在不同稳定度下能量谱的曲线拟合公式以及谱峰的位置变化情况,温度谱尾部上翘的现象.另外,比对了超声风速计和温度脉动仪(即单点和双点温度测量法)测得的C2n,发现二者符合较好.     

海域条件下大气折射率结构常数估算方法研究

针对海域条件下,激光通信大气折射率结构常数C2n估算方法存在的固有问题,提出了采用多项式拟合和支持向量机的方法进行C2n估算模型修正,从理论上改进了起伏方差和闪烁方差模型中结构参数依据经验的取值方式,进而搭建观测平台进行验证性实验.实验结果表明:在相同的大气环境条件下,采用多项式拟合和支持向量机方法进行C2n估算,其一致性要优于经典的估算模型,同时支持向量机方法较前者估算一致性优势明显.因此,本文提出的C2n估算方法可以为定量评价试验海域大气湍流程度提供理论依据.     

基于NOAA模式的典型地区大气湍流高度分布

研究大气传输问题中的大气湍流主要是研究湍流所造成的折射率随机变化规律。大气折射率结构常数Cn2是表示大气光学湍流强度的一个重要参数。主要利用温度脉动探空仪对大气折射率结构常数Cn2在合肥和北京两个典型地区进行了实地探测及计算分析,同时根据两个典型地区相应气象站点常规气象探空资料统计分析数据,通过NOAA模式得到大气湍流高度分布廓线,并与HV模式廓线和实际测量数据进行对比验证分析,为其他不同典型地区大气湍流模式分布特性的研究提供方法验证和参考依据。     

部分空间和部分时间相干衍射高斯-谢尔模型脉冲光束在大气湍流中的光谱移动和光谱开关

基于非稳光场的相干光理论,研究了部分空间和部分时间相干高斯-谢尔模型脉冲光束在大气湍流中的光谱变化规律.给出了两者在大气湍流中的光谱传输公式.数值计算结果表明,由于光阑衍射效应的影响,光谱沿轴向、径向均出现蓝移或红移,随着相对传输距离z/z0、空间相干参数β和折射率结构常数C2n的增大,脉冲时间相干长度Tc的减小,轴向...     

大气折射率结构常数C2n高度分布统计特性分析

大气折射率结构常数C2n是表示大气光学湍流强度的一个重要参数,利用温度脉动探空仪对合肥地区大气折射率结构常数进行了长期连续的实地探空测量,对大量探空实验数据的统计分析得出合肥地区(0～25 km)折射率结构常数随高度的分布廓线,并对其进行统计矩和概率分布的分析,研究表明合肥地区大气湍流随高度分布基本符合对数正态分布,昼...     

温度脉动仪标定装置的初步设计

在大气参数中折射率结构常数C2n是一个重要的参数,C2n有多种测量方法,其中利用温度脉动仪进行测量是一个重要的测量方法.但是可以精确控制的微温度脉动源较难产生,所以至今还没一个标准的温度脉动源对温度脉动仪进行定标.从热力学原理出发,采用绝热压缩和膨胀气体的方法,研制了一个温度可以控制的温度脉动源装置,并且对其不确定度进...     

典型地区大气光学湍流测量与模式研究

在东南沿海地区、合肥地区和西北干旱地区进行了常规气象参数和光学湍流的测量.从地域气候上分析三个实验点所具有的典型特征.分析了不同下垫面对近地面光学湍流强度的影响,提出了近地面和高空光学湍流估算方法,并探讨了光学湍流的预报模式.Bulk方法可用于估算陆地和海面上的Cn2.通过对输入参数进行适当调整,近地面湍流预报模式估算结果和实际测量结果在量级和变化趋势上较为一致.可以用常规气象参数估算光学湍流廓线,合肥上空的光学湍流可以用Hufnagel模式进行拟合.     

湿度起伏对可见光波段Cn^2影响的再研究

用Li7500 CO_2/H_2O分析仪直接测量了近海边湿度起伏数据,结合温度脉动仪和超声风速计测量的数据,计算出湿度、温度和温湿相关项的结构常数,研究了湿度起伏对C_n~2的影响。结果表明:对于可见光,相对于温度起伏而言,湿度起伏和温湿相关项的贡献都很小。实验期间不论是白天还是夜晚,都有与Kolmogorov-5/3谱相近的温度谱和湿度谱存在,并且,在低波数区出现-1次方谱幂率,绝大部分湿度谱幂率值处于-5/3±0．2的区间内。     

湍流强度廓线激光雷达测量的反演算法研究

湍流强度廓线激光雷达通过测量各层的大气相干长度来获得湍流强度廓线。从测量的大气相干长度直接反演湍流强度廓线会出现很大的噪声增益,因此本文介绍了一种通过求导并结合理查森迭代方法来反演湍流强度廓线,并对这种方法进行了数值模拟实验。文章通过反演两种典型系数下的Hufnagel-Valley(H-V)Cn2模式廓线,两参数下反演廓线和原始廓线的平均相对误差分别为7.8％和10.6％,结果表明该算法具有较高的精度。     

激光大气传输中的不完全相位共轭数值模拟

采用含时四维程序数值模拟了激光在湍流大气巾传输的不完全相位共轭。比较了不同孔径信标对探测光的反射率,考察了中弱湍流条件下采用不同孔径信标传输不同距离时硬孔的相位共轭保真度和反射率随湍流结构常数的变化规律,及强湍流条件下采用不同孔径信标时软孔的相位共轭保真度和反射率与高斯孔径的关系。结果显示：中、弱湍流条件下,直到3km传输距离,0．5m的接收孔径都足以提供点信标较为理想的相位共轭补偿,3km传输中等程度湍流下Cn^2=10^-15m^-,大信标有较为明显的优势,其保真度高于小信标．所需的系统放大倍率也远低于小信标;3km传输强湍流下Gn^2=10^-13m^-2/3,大信标的保真度反而低,而PCM孔径小时也能获得较高的保真度。     

激光侦察告警设备作用距离仿真

提出了考虑探测概率曲线的激光告警设备作用距离的仿真方法.结合激光告警设备的探测概率曲线和大气湍流作用下的点光强起伏的概率分布,仿真得到激光单脉冲能量为10~(-5)J时,中等湍流强度(C_n~2=10~(-14) m~(-2/3))下激光告警设备的作用距离约为6.5km.实验结果证明这一方法是可行的.这一仿真解决了小孔径激光告警设备的作用距离外场评估费时费力的难题,为小孔径激光告警设备作用距离的评估提供了参考.     

格基规约的快速实现:SDR算法

格基规约是格理论研究的一个重要内容,也是密码设计和分析中的一个重要工具。在理论研究中,许多格上问题都可以通过规约来求解(或者近似求解)。在密码学应用中,对一些密码方案的分析最终都可以等价成一个格基规约问题。文章提出了一种新型格基规约算法:SDR算法,新算法将正交格理论融入Schnorr算法中,在相同的规约效果下,可将原有Schnorr算法中多项式时间因子HKZ(2k)降为HKZ(k)。     

Ka波段直接数字调频锁相源

本文结合调制和锁相理论,论证了数字信号直接调制锁相源的可行性。研制的Ｋａ波段锁相耿氏振荡器能实现２＾１５级８４４８ｋｂｉｔ／ｓ的数字信号直接调频。该技术能大大降低通信系统的成本。     

Comments on ``Threshold 60-Hz Current Required for Ventricular Fibrillation in Subjects of Various Body Weights'

Lead vector theory of electrocardiography is used to estimate cardiac current density thresholds for ventricular fibrillation from reported data for current thresholds at the skin. The estimated value, which is of the order of 300?A/cm2 is consistent with results obtained by others with 60 Hz currents injected directly into the heart.