基于抛物方程法的粗糙海面电波传播分析

提出了一种改进阻抗边界条件的方法,并用格林函数法求解抛物方程的初始解:从而提高了抛物方程法的稳定性与精确度.最后基于抛物方程法分析了粗糙海面上的电波传播特性,得到的结果与Miller-Brown模型进行对比,结果吻合很好.     

基于抛物方程的海上电波传播研究

抛物方程已经被广泛地应用于电波传播预测模型,并成为解决电磁波传播问题的主要工具。针对目前大多数预测模型处理粗糙海面的不足,引进了一种能包含海面阴影效应的粗糙度修正因子,并由于电波在海面上传播主要受到蒸发波导和粗糙海面的影响,结合抛物方程和蒸发波导理论对海面上的电波传播进行了研究,利用PE模型计算了电波在蒸发波导中不同条件下的传播损耗,并分析了蒸发波导和粗糙海面对电波传播的影响。     

粗糙海面蒸发波导传播和近掠入射散射分析

讨论在蒸发波导条件下粗糙海面对电波传播特性的影响。推导粗糙海面的表面反射系数,通过实验检验某粗糙海面电波传播预测模型在我国海域的适用性,并给出实验结果和分析。给出了不同条件下波导高度和传播损耗、最大探测距离间的关系。数据分析表明:冬季的粗糙海面情况下模型计算的传播损耗值与实测值比较接近,而秋季时两者相差较大,说明在海况较好时该模型适用于我国近海海域,而当风浪较大时,将导致表面粗糙度增大,影响模型的精度,使其低估传播损耗。     

基于SSFT-PE表面粗糙隧道电波传播研究

在高速隧道、矿井等电波通信中,隧道等通常建模为带介质损耗的波导。隧道壁的随机粗糙会对电波传播造成散射和衰减效应,当需要精确预测隧道中电磁分布预测时,通常需要考虑该影响。为了定量分析隧道壁的随机粗糙损耗,提出了一种基于抛物方程分步傅里叶解法的隧道电波传播计算方法,通过引入等效粗糙因子修正传统算法,得到可应用于表面粗糙隧道电波传播的SSFT-PE模型。利用所提方法分析5G频段下随机粗糙程度对电波传输的影响,结果表明:在典型的矩形和拱形隧道中,当随机粗糙标准差σ_h等于5 cm时,在0.5～2.5 GHz频段,随机粗糙带来额外约0.5 dB损耗;在2.5～3.6 GHz频段,随机粗糙带来额外2.1 dB损耗,在5G频段的损耗大于其他低频段;在相同仿真频率下,额外的损耗随着粗糙程度的增加而增加。     

电波沿随机粗糙海面绕射传播衰减研究

CCIR提供的电波沿海面绕射传播的衰减曲线只适于光滑海面，为了计算电波沿粗糙海面绕射传播的衰减，研究了适于工程计算的电波沿光滑表面绕射传播衰减的计算公式，然后推广到随机粗糙海面，绘制了衰减曲线并和CCIR以及其他经验公式计算的结果进行了比较。     

基于分形的粗糙海面三维抛物方程模型及其应用

风驱海浪随机起伏变化是海面环境的典型特征之一, 而较大的风浪通常会给海面无线通信带来重要的影响.传统的抛物方程(Parabolic Equationmethod, PE)模型在预测粗糙海面的电波传播时, 未能充分考虑海浪的电磁散射以及阴影效应等.针对以上不足, 文中基于三维抛物方程, 引入动力学分形方法, 对传统的抛物方程模型进行了改进研究.相比传统的Miller-Brown近似方法, 改进后的预测模型能更好地反映出海浪几何特征对电磁波传播的影响.最后以舰载雷达的有效探测范围为计算背景, 对粗糙海面的电波传播特性进行了仿真分析, 结果表明了该模型在区域级海面环境电波预测的可行性.     

海上电波传播预测模型研究与仿真

研究了海上电波传播的预测模型,重点论述了抛物方程法的理论基础,详细给出了该方法下的电波传播损耗计算的模型推导和求解方法。在此基础上利用MATLAB分别对海上中性大气层结条件下的水平和垂直极化电波传播特性进行了仿真计算。仿真结果与理论研究和实际实验结论相符,说明了仿真的正确性。通过设置辐射源和大气参数进行对比仿真,具体分析了大气环境特别是蒸发波导对水平和垂直极化电波传播的影响。最后给出了需要深入研究的方面。本文的研究可为海上电波传播的研究提供有益的参考。     

近海面电波传播试验与损耗模型分析

介绍了青岛近海海域开展的不同微波波段（L波段、S波段、C波段、X波段）传播试验。给出了不同的海上传播模型,其中包括统计性的Hata模型、Longly-Rice模型以及确定性的抛物方程模型。实测值与模型值比较发现：在L波段,实测损耗数据与Hata模型较为接近,但大部分要大于Hata模型;在S波段,实测数据亦与Hata模型较为接近,但在远距离上,实测损耗数据要小于Hata模型计算值;在C波段,实测数据与确定性蒸发波导传播损耗模型极为一致,Hata模型不再适用;而在X波段,实测数据与标准大气传播模型以及Longly-Rice模型较为接近,但低估了实际传输损耗值,Hata模型亦不再适用。     

复杂边界电波传播损耗的神经网络估计方法

针对抛物方程用于模拟复杂地面边界电波传播计算时间随着频率升高急剧增加的缺点,提出利用抛物方程给神经网络提供训练数据,用电磁波频率和水平方向的距离作为神经网络的输入,传播损耗作为神经网络输出的电波传播损耗的分析估计方法.与传统抛物方程的计算结果对比表明,所提出的复杂边界电波传播损耗的估计方法,在保证了较高计算精度的同时,计算速度得到很大的提高.     

傅里叶分步算法在海上电波传播预报中的应用

针对不规则地形和非标准大气环境,推导了电磁波传播的抛物型方程模型。该模型基于修正平坦地面的抛物型方程,采用了分步傅里叶算法;使用AREPS3.0软件计算不同距离上的路径损耗,大气信息取自舰载气象站;并与舰载雷达实际观测数据进行比较,结果表明两者有较好的吻合。     

基于双层网格的海上电磁波传播模型研究

针对分段线性地形变换模型运算量较大的问题,该文提出基于双层网格的计算方法,实现了海上大尺度区域复杂电磁环境下电磁波传播特性快速精准的求解。在对宽角抛物方程模型和分段线性地形变换模型的分步傅里叶积分算法研究的基础上,将电磁场计算空间分为上下两层,通过降低计算高度和优化步长的方法,在保证计算精度的同时显著提高了运算效率。通过仿真,在光滑海面和粗糙海面两种条件下对双层网格模型的计算结果与原有模型进行比较,结果表明,所提方法计算误差较小,在粗糙海面条件下运算时间缩短到原模型的1/10。     

海上蒸发波导条件下电波传播的分析

抛物方程方法已经被广泛地应用于电磁波传播的研究,并成为解决电磁波传播问题主要的工具。应用抛物方程和电波传播的基本理论,计算了电磁波在蒸发波导和标准大气中的传输损耗,得到了电波的空间传播损耗图,与射线理论的射线描迹技术得到的结论是一致的,但是抛物方程方法求解速度快,具有很好的实时计算特性,并且能弥补目前射线描迹技术尚不能精确描述空间场分布的缺点,因此更具有实用价值。     

海上大气波导环境下电磁波传播的抛物方程方法

抛物方程方法已经被广泛地应用于电磁波传播模型,并成为解决电磁波传播问题主要的工具。针对海上大气波导条件下的电磁波传播特性的研究,给出了适用的电磁波传播模型,根据模型计算了电磁波在波导中的传播衰减,同时对不同传播条件下的结果进行了比较和讨论,最后对传播模型进行了验证。     

室内无线电波传播实验研究

基于对数距离损耗模型,实验研究了普通会议室这一典型室内环境的电波传播特性。通过对传播损耗的测量数据的分析,给出了普通会议室环境下的路径损耗因子和相应的阴影衰落标准差,为室内无线通信系统设计提供了依据。     

无线电波沿光滑海面传播损耗的计算

利用 Fock 关于地波绕射场的理论,介绍了一个电波沿光滑海面传播损耗的简单计算公式。通过与 CCIR 推荐值的对比分析和实际测量,结果显示理论预测与 CCIR 的推荐值和实测数据均吻合良好,可作工程应用。本工作对海面无线通信系统网络的规划和优化具有一定的指导意义。     

毫米波MIMO通信感知一体化联合波束成形设计北大核心CSCD

考虑一个毫米波多输入多输出（Multiple-InputMultiple-Output,MIMO）通信感知一体化系统,同时进行多目标感知与多用户通信。首先,基于毫米波MIMO几何信道模型,在满足总功率和多用户信干噪比的约束下,最小化MIMO感知发射波束图匹配误差和互相关图。然后,针对建立的联合波束成形设计问题,采用半正定松弛算法进行求解,得到通信感知一体化波束成形矩阵。最后,仿真结果验证了联合波束成形设计的有效性。