APPLEⅡ在实时处理微波辐射降雨衰减数据中的应用

用来研究大气、天文、电波传播和地貌特性的25毫米波段的微波辐射信号,降雨时受到衰减。为了改变手工处理微波辐射降雨衰减数据以及相应的降雨率数据费时、费事和查阅历史资料极为不便的落后状况,并提高处理精度,我们利用APPLE Ⅱ微机实现了对12GHz微波辐射降雨衰减数据以及相应的降雨率数据的自动采集、处理、存储和打印的实时控制。     

26GHz LMDS在雨区中传输的分析

分析了降雨对26GHzLMDS产生的降雨衰耗和去极化,并给出了有关的公式.介绍了一个26GHzLMDS在新加坡降雨时进行测量的方法和结果.研究指出,降雨对26 GHz LMDS的信号传输有很大的影响,随着降雨率的增加,降雨衰耗的增加接近线性,差分衰减和差分相移的增加变得更加显著.当降雨率接近90mm/h时,会出现3dB的差分衰减和45°的差分相移.     

Ka波段雨衰减时间序列的合成及性能仿真

在Ka波段(30/20GHz)卫星通信系统传输中,降雨衰减是导致信号衰落的重要原因之一.为了通过功率控制算法来补偿动态雨衰减,用ITU-R降雨衰减预测模式,通过最小二乘曲线拟合方法详细推导我国北京地区雨衰减统计分布的参数,获得北京地区的动态雨衰减时间序列;用下行链路雨衰减预测上行链路雨衰减的方法,为上行链路功率控制算法奠定了基础;采用QPSK调制,分别考虑AWGN信道和莱斯多径衰落信道,将有小雨、中雨、大雨这三种降雨与没有降雨情况进行性能对比,仿真结果表明雨量越大对系统的影响越严重.     

Ka频段卫星通信上行链路自适应功率控制

为提高Ka频段（30GHz／20GHz）卫星通信系统上行链路功率控制的可靠性,提出一种上行链路自适应功率控制算法。该方法基于自回归滑动平均模型,能由测量到的下行链路降雨衰减值预测出上行链路的降雨衰减值,从而提高功率控制精度。仿真结果表明,该方法对降雨衰减具有较好的补偿效果。     

南京地区基于E频段毫米波链路的降雨监测研究

近年来,利用微波链路监测降雨这项新技术越来越受关注,准确的降雨观测数据对气候监测至关重要。该研究利用在南京地区搭建的E频段毫米波链路反演降雨强度信息,对降雨引起的衰减进行分离并实时确定参考基线,基于雨滴尺寸分布计算降雨强度,校正了湿天线效应的影响。实验结果表明,基于E频段链路反演获得的降雨强度在71GHz频段的相关系数约达到0.90,均方误差约为0.11mm/h,在81GHz频段约达到0.91,均方误差约为0.15mm/h。通过与激光雨滴谱仪的实测降雨强度作比较,验证了E频段毫米波链路监测降雨的可靠性。     

降雨对802.11b WLAN室外传输的影响

在广东省最恶劣的气候是降暴雨,研究降雨对WLAN室外传输的影响很有必要。对于802,11bWLAN的固定无线接入系统,导出在自由空间、晴朗天气和降雨时的接收功率表达式。把晴朗天气的接收功率表达式与降雨时的接收功率表达式进行比较,可以得到降雨衰耗的表达式,进而求得降雨衰减系数。研究得出的降雨衰耗和降雨衰减系数值,不仅对WLAN的固定无线接入,而且对移动通信都具有参考价值。     

Ka频段卫星通信地空链路的云雾衰减

在卫星通信系统的设计中,设计人员往往更关心的是降雨对电波传播造成的降雨衰减而忽略了在一般情况下云雾对卫星通信地空链路微波传播的影响。但是当系统的链路余度较小、天线仰角较低的情况下,应考虑云雾造成的衰减。本文论述了Ka频段卫星通信链路云雾衰减的计算方法,给出了计算结果,可供从事类似工作的相关人员参考。     

临近空间Ka波段低速飞行器通信信道建模

近年来临近空间通信平台已经成为研究的热点。针对临近空间低速飞行器构建了一种在Ka波段的信道模型。在Ka波段信道传输中,两类衰减是主要的影响因素,一类是多径衰减,一类是降雨衰减,通过统计分析的理论分别为这两类衰减建立了统计模型,多径衰落采用莱斯分布的统计建模,而采用传输信号的统计乘性干扰模型表征雨衰。通过MATLAB仿结果分析,证明建模的正确性和合理性,从而为临近空间技术提供了一种新的较为完备的理论参考模型。     

降雨环境下的多阶散射蜂窝系统信号特性分析

为精确研究信道模型的空间和时间特征,提出一种基于椭圆几何并考虑降雨衰减效应的郊区密集乔木林区多阶散射信道模型。推导一阶与二阶散射系统波达信号的到达时间(TOA)和到达角(AOA)的联合概率密度函数(PDF),对该模型进行仿真。仿真结果表明,随着降雨强度的增加,经历多阶散射的波达信号到达时间将产生显著延迟,概率密度更加接近均匀分布,且阶数越高,降雨作用的影响越明显。仿真结果有利于进一步研究蜂窝通信系统功率延迟分布,推导降雨环境下的循环前缀,分析OFDM系统的性能。     

上行链路功率控制算法在Ka波段卫星通信系统中的研究

为了减少降雨对Ka波段（30/20GHz）卫星通信系统信号传输质量造成的影响,本文提出了一种改进的上行链路功率控制的方法,即对某个控制周期选取修正参数来提高上行链路降雨衰减的预测精度。仿真结果表明：该方法具有较好的补偿效果和精度。     

Technical note The effect of rate of decay of rain path profile on microwave communication

The attenuation of radio waves due to rain can be predicted with a good degree of accuracy, provided the rain rate characteristics over the entire path of propagation are known. The attenuation due to rain is usually deduced on the basis of point rain rate, which can lead to inaccuracy in the estimation of attenuation. We use the concept of rate of decay of rain path profile to estimate the attenuation due to rain. The attenuation has been deduced at 11GHz and 13.4 GHz for 56 elevation angle by using the theory of decay rate of rain path profile, its controlling factor, gamma, and rain rate distribution over Delhi, a tropical station in India. The theoretically-estimated attenuation is compared with observed values, as well as with values obtained using the International Radio Consultative Committee (CCIR) method. The CCIR model is found to overestimate the attenuation.     

Estimating tropical rain attenuation on the Earth-satellite path using radar data

Radar-return echoes, known as ‘reflectivity’, are exploited in the course of estimating rain attenuation along a slant path. Relevant radar gates or ‘range bins’ are identified to correlate a specific satellite path. The reflectivity value of each range bin is converted to rainfall rate using established radar reflectivity values – rainfall rates, (Z–R relation). Specific attenuation is then derived for all associated range bins. The attenuation for each bin is the product of specific attenuation and its effective path length. The summation of attenuation endured by all range bins is inferred as the attenuation along the slant path. In this study, an X-band slant path rain attenuation was estimated using 2.85 GHz (S-band) Terminal Doppler Weather Radar (TDWR) data. A technique to estimate rain attenuation by exploitation of radar information is elaborated in this article. Comparisons between the radar-derived attenuation estimations and actual satellite signal measurements are also presented. The findings were verified by comparing the generated values to the directly measured rain attenuation from the Razak satellite (RazakSAT). Radar reflectivity data were obtained from Kuala Lumpur International Airport (KLIA) radar station operated by the Malaysian Meteorology Department (MMD). Preliminary findings using the most recent Z–R relation (i.e. the generated radar-derived rain attenuation estimations) appear to show lower values than the actual measurements.     

Ka频段维纳雨衰预测模型与补偿系统

为了降低Ka频段雨衰的影响,基于维纳预测思想建立了一种维纳雨衰预测模型,该模型通过预测某一频率点的雨衰值来控制多进制正交幅度调制（MQAM）的阶数M和发射功率,从而降低雨衰的影响。通过和DAH雨衰预测模型的仿真比较,结果表明,当频率大于[21 GHz]时,维纳雨衰控制模型能比较精确地预测各个频率点的雨衰值,其最大误差小于0.2 dB。相比于DAH预测模型,维纳雨衰控制模型大大简化了计算量,提高了计算效率。     

Ka频段抗雨衰自适应功率控制算法

为了降低雨衰对Ka频段卫星通信的影响,提出了一种简单的自适应功率控制算法.该算法可根据低频段或低降雨率的雨衰数据预测高频段或高降雨率的雨衰,并且可通过算法的不同参数的选取,提高预测精度.仿真结果表明,该算法具有较好的精度和补偿效果.     

微波检测粮仓储粮水分技术的研究

分析了微波水分检测技术的原理、特点及所采用的方法。针对微波透射过粮食后,其反射波的能量衰减,信号参数变化与介电常数及粮食水分含量之间的关系,构建了储粮水分检测模型。测量结果与传统的烘干法所得到的水分含量比较,比较结果表明,利用微波法能够快速、准确地检测出储粮水分含量,满足粮仓储粮含水量检测的需求。     

临近空间高动态飞行器通信设计与仿真

针对临近空间高动态飞行器容易受到空间干扰影响,导致通信质量下降甚至中断的问题,详细分析了临近空间高动态传输信道所受的三种主要干扰：雨衰、多径、黑障,并进行综合建模,重点研究了黑障的衰减特性和建模方法。同时,针对该信道特征提出了一种临近空间高动态飞行器上下行通信系统模型,仿真结果表明,该通信系统模型满足临近空间高动态飞行器通信传输要求,验证了模型方案的有效性,为未来临近空间高动态飞行器通信技术提供了一个全新的理论参考。     

利用雨量雷达构建面雨量自动监测系统

雨量雷达是专门适用于气象目标中降雨量定量测量的雷达设备,高分辨区域面雨量自动监测系统则是应用雨量雷达进行区域内雨量监测,监测系统通过雨滴谱仪与模型算法解决衰减订正和雨量数据计算准确度问题,可以方便地获得区域内的降雨分布情况和有效的降雨量,与常规单点雨量定量测量相比,在较大区域内测量雨量,整体上精度高,成本低。经过大理监测区域的验证,面雨量自动监测系统具备较高的测量精确度,具有较好应用前景。