电离层沿场不规则体几何散射模型

电离层沿场不规则体散射具有很强的方向性,利用其进行甚高频(Very High Frequency,VHF)频段超视距通信时,需要准确可靠地确定散射轨迹以及地球上可接收散射信号的范围.文章基于电离层不规则体沿场散射的特点,分析了入射波、散射波及散射点地磁方向之间的几何关系,提出了一种电离层沿场不规则体散射几何分布模型.运用该模型对高中低纬度地区不同高度的电离层沿场不规则体散射进行了计算和分析,并将计算结果与已有文献中的数据结果进行了对比,结果比较一致.该模型能够计算电离层沿场不规则体VHF频段可接收信号的散射轨迹,为VHF散射通信链路的设计、布站提供了依据和技术指导.     

空间等离子体云超视距电波传播特性研究

通过在电离层中释放易电离金属物质人工生成空间等离子体云,可形成无线电波超视距传播的人工信道.基于人工空间等离子体云信道,可解决短波系统依赖于电离层状态的“靠天吃饭”问题,提升短波通信系统的抗干扰能力;亦可突破电离层的自然条件限制,拓展超视距传输的电磁频段范围,实现电波传播的新质能力.本文研究了Sm蒸气在电离层中的物理化学过程,建立了电离层Sm释放物理模型;仿真了空间等离子体云时空演化过程,利用射线追踪方法研究了空间等离子体云的超视距电波特性;建立了空间等离子体云全生命周期超视距散射模型,根据人工等离子体云电子密度强度及分布特性,将几何绕射理论引入人工等离子体云散射场的计算,研究了等离子体云地面散射场的时空变化特性.本文研究为人工空间等离子云超视距信息传输技术研究奠定了坚实基础.     

基于返回散射探测和干扰监测的短波通信实时选频系统

 提出了一种基于HF电离层返回散射探测和干扰监测的短波通信实时选频系统.利用返回散射快速扫频及返回散射电离图自动判读技术,实时获取短波通信的可用频段信息,基于实时干扰监测结果,利用基于时间可用度的自动干扰分析技术得到干净信道信息,两种信息融合实时选择通信频率.文中给出了一些具体链路的通信选频试验结果,并对某些特殊情况下的实时选频效果进行了深入分析,试验结果表明了该系统的有效性.     

基于应答转发的电离层侧向散射传播特性仿真与试验研究

在多模模式下,对侧向散射应答信号的模式特性、频率特性以及群距离特性进行了仿真分析,并与获取的试验数据进行对比分析,验证了基于点到点的电离层侧向散射特性与两条链路上电离层特性关系,即电离层侧向散射的模式是侧向散射两条链路模式的组合,每一个组合模式的最小可用频率与两个模式最小频率的较大值相对应,组合模式的最大可用频率与两个模式最大频率的较小值相对应,每一组合模式的群距离是两种组合模式的群距离的和,为后续电离层特性的研究,以及电离层侧向散射对目标探测、多基地定位、工作参数选择等具有重大的意义.     

电离层侧向散射探测试验研究

随着高频通信、探测技术的发展,开展电离层侧向散射的研究具有重要意义.搭建了电离层侧向散射探测试验平台,基于该试验平台,进行了侧向散射探测试验,获得了群距离-频率-幅度的三维侧向散射电离图和地、海侧向散射来波谱图.试验结果表明,基于该试验平台,能够获取电离层侧向散射探测结果,为后续电离层侧向散射信道特性、地海杂波特性的深入研究奠定了基础.     

散射通信接入应用探讨

首先提出散射通信接入需求。然后根据接入需求和散射通信常见业务接口,介绍了几种常见通信业务。综合几种常见接入设备,分析了散射通信接入网的基本接入形式:多业务综合接入。结合近年国内外散射链路接入的新动向,提出了WIMAX接入设备在散射通信中的应用;简单论述了WIMAX设备在散射通信接入网中的基本应用形式。     

电离层加热期间非相干散射谱的反演

使用电子的超高斯分布函数,对我国电离层加热实验的非相干散射功率谱进行了反演,并讨论了非麦克斯韦指数对温度反演的影响.电子分布函数的尾向扩展会使反演过高估计电子温度,过低估计离子温度.对电子温度反演的影响则是显著的,相对误差达到了25%.在电离层加热的非相干散射谱的反演中,非麦克斯韦因素必须予以考虑.     

利用含纯增长模式线的异常非相干散射谱反演扰动电子温度

基于平衡态非相干散射理论的GUISDAP程序包在拟合含有纯增长模式线的非相干散射功率谱及反演加热扰动电离层参量中存在严重误差,该文提出一种以未加热时刻的电离层参量为先验信息,利用最小二乘法搜寻最佳高斯峰描述纯增长模式线来修正实测非相干散射谱,并使用电子超高斯分布的非相干散射理论拟合修正后非相干散射谱来反演获取加热扰动电子温度的方法。通过将该方法用于分析2010年秋季我国在挪威开展的电离层加热实验数据表明:利用该方法对含纯增长模式线的实测谱修正拟合后获得的电子温度比未加热时刻提高约800 K左右,增幅比例约13%~50%,该结果与现有文献报道的电离层加热引起的电子温度增幅范围吻合较好。结论表明该方法适用于基于含纯增长模式线的非相干散射谱反演扰动电离层参量。     

森林罗盘在散射通信开通过程中的应用

散射通信是一种超视距通信方式,既不同于微波视距通信,又不同于短波电离层通信,具有非常明显的特点。在散射通信系统应用中,系统开通尤为关键。而散射通信能否顺利开通则取决于操作人员对系统的熟悉程度、开通经验及相关仪器的应用。以散射通信的基本原理为基础,突出介绍森林罗盘在散射通信开通过程中的应用,对散射通信系统的应用将会起到重要作用。     

一种超远程对流层散射链路传输损耗修正预测方法

超远程散射通信应用需求日益增加，然而通过实测验证，目前的传输损耗预测方法在超远程散射链路预测方面存在较大偏差.文中基于ITU-R P.617-3（China-ZHANG）方法针对超远程散射传播特点进行分析，给出了一种适用于超远程散射链路的传输损耗修正预测方法.通过多条实际链路测试验证，证明了该修正方法的有效性和准确性，为超远程散射通信系统设计提供了可靠的参考依据.