电离层时域散射与逆散射的数值

采用具有四阶精度的时域有限差分法计算了电离层对时域脉冲的散射,然后应用小波变换求出了反射信号的时频分布.这一时频分布就相当于电离层的频高图.最后利用POLAN程序重建了等离子体剖面,重建剖面非常接近原始剖面.     

电离层时域探测方法

给出了各向同性分层半空间等离子体对时域电磁脉冲后向散射的有关公式，得出了反抛物层时域响应的解析表达式，并利用时频分析方法演出了电子密度分布。     

弱散射条件下半空间有耗媒质的近似重建公式

对于半空间弱有耗媒质，本文导出了用反射系数重建媒质相对介电常数和电导率剖面的近摊似反演公式，它们以解析闭式给出。     

高频返回散射探测中一种特殊现象成因及特性分析

在高频返回散射定频探测多普勒谱中,存在一种具有“弯钩”形状的地海回波,该现象是影响天波雷达海面目标检测的重要因素之一.针对该现象,在建立时变电离层模型基础上,利用射线追踪技术获得多普勒信息,实现返回散射定频探测仿真.仿真结果表明,该现象主要由电离层高低角传播和电离层电子浓度变化引起,电离层参数对“弯钩”多普勒偏移和距离位置具有明显影响.     

一种基于HF返回散射电离图推断Es层参数的新方法

建立了一种Es层模型,该Es电子浓度的垂直分布剖面采用准抛物(QP)模型描述,沿水平方向的变化采用准余弦和线性模型相结合,其内部电子浓度分布具有连续性和光滑性.同时,Es和背景电离层的连接也是连续而且光滑的.基于该Es模型,利用三维数字射线追踪技术,研究了不同参数情况下Es对电波传播的影响,合成了不同参数经Es层反射的返回散射电离图前后沿描迹,在仿真研究的基础上,提出了一种基于返回散射电离图推断Es参数(包括Es临频、高度、厚度、Es发生区域)的新方法,实测数据验证的结果表明:该方法能够很好的拟合实测返回散射电离图,表明了Es模型和推断Es参数方法的有效性.     

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.     

纯导电媒质中反射系数的非线性方程及其逆散射解

对于纯导电媒质，在高频及小入射角度情况下，本文应用微波网络方法导出了反射系数所遵循的非线性微分方程，并通过一非线性变换，给出了重建电导率剖面的新的逆散射解。     

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.     

利用返回散射系统监测海洋回波

本文对用电离层返回散射探测系统监测海洋回波做了详细的描述,给出了该探测系统的基本结构及海洋回波的信号处理方法,并对获得的实验数据进行了分析,通过与Barrick关于Doppler频移的公式进行了比较,验证了本次实验结果的正确性与该探测系统监测海洋回波的可行性.     

弱散射条件下半空间有耗媒质的近似重建公式

对于半空间弱有耗媒质,本文导出了用反射系数重建媒质相对介电常数和电导率剖面的近似反演公式,它们以解析闭式给出。     

FD－TD法分析频变煤质中基带脉冲波传播和散射

利用ＦＤ－ＴＤ法，分别计算了频变媒质中基带脉冲淡的传播和浅层地下目标的时域电磁散射问题。通过Ｚ－变换技术，推出了媒质的介电常数εｒ＜（ω）和导磁率μｒ（ω）同时用Ｄｅｂｙｅ方程表示时ＦＤ－ＴＤ法的迭代公式，并给出了相应的吸收边界条件。通过将计算结果与其它结果相比较，证实了ＦＤ－ＴＤ法分析有托媒质中电磁场问题的有效性，并比较了吸收边界条件的吸收性能。对基带脉冲波在不同频变媒质中的传播特性进行了讨论。分别计算并给出了位于频变媒质中典型目标的时域散射波形和波形堆积图。     

高频电离层通信中多径时延与多普勒频移分布

本文在瑞利衰落模型下，研究了高频电离层信道中多径时延与多普勒频移的随机特性，导出了它们的概率分布，并讨论了瞬时多径时延和瞬时多普勒频移与平均归一化功率之间的关系。     

时域散射问题中近场—远场转换的新途径

本文针对散射问题时域近场－远场转换问题。探讨了两种新的算法。其一是采用Ｓｔｒａｔｔｏｎ－Ｃｈｕ散射场物积分表示式，由表面感应直接求时域散射远场。其二是采用拉氏变换和卷积的方法导出求解３－Ｄ和２－Ｄ时域散射远场形式上统一的公式。     

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.     

重建散射位势的变分公式

本文研究一维Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程散射位势的重建。从著名的Ｇｅｌ＇ｆｎａｄ Ｌｅｖｉｔａｎ（Ｇ－Ｌ）方程出发，本文构造了一个重建散射位势的变分公式。由于该公式的变分特性，加之它充分利用了Ｇ－Ｌ方程近似解的全部信息，因此能够用于提高一些基于求解Ｇ－Ｌ方程的近似重建方法的计算效率。文中还给出该公式应用于迭代法近似解的一些例子。     

一种适于散射自适应选频通信的信号分析

根据对流层散射信道的时变衰落特性,提出了散射自适应选频通信的技术思想,分析了其可行性以及相对传统分集接收技术所具有的优势。使用自适应选频通信方式,可以集中所有发射功率在最佳频率上发射信号,避免传统分集技术使用固定频率发射信号衰落时产生的信号功率浪费。散射自适应选频信道,可以看作是能量和带宽双受限信道,通过对多种信号形式的时域和频域特性分析,提出了自适应选频散射通信的信号形式选取原则,分析结果表明α=0·6时的IJF-OQPSK信号形式非常适合于散射自适应选频通信。     

N阶色散媒质的瞬态散射特性

本文提出了Ｎ阶色散媒质瞬态特性的时域分析方法，结合Ｚ变换对常规的时域有限差分（ＦＤＴＤ）法进行了修正，改进后的ＦＤＴＤ法能分析和与频率有关的电磁场问题，具有方法简洁、易实现等优点。为验证此方法的有效性和可靠性，对Ｎ阶色散媒质的反向系数进行了分析与计算，并与已知的解析结果进行了比较，同时，采用此时域方法对Ｎ阶色散媒质和导体覆盖Ｎ阶色散媒质散射场进行了计算和分析。     

天波返回散射特殊电离图的处理方法

基于特殊状态的返回散射扫频电离图,提出一种用于提取电离层主模式区域MUF曲线分布的算法,为选频提供数据支撑。首先,计算出各个信道上的背景噪声,并根据背景噪声的分布特性,统计得出各个信道的补偿因子,结合补偿因子与背景噪声及空域滤波技术进行噪声消除,获得干净数据;然后,在干净数据的基础上,采用距离分段式均值处理的方法,对电离层特征参数MUF进行提取;最后,经过历史数据测试显示,算法结果与电离层的主模式区域边界分布符合度较好。该算法过程简单,实时性较好。     

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.     

固体火箭喷焰的尘埃等离子体非相干散射研究

航天飞机通过电离层时,喷焰提供了相较于周围等离子体的高速中性气体,与背景电离层中的O+离子交换电荷,产生环形离子分布(也称Bump-on-tail分布),这将对非相干散射雷达(incoherent scattering radar,ISR)谱产生显著影响.基于尘埃等离子体非相干散射理论,建立了固体火箭喷焰早期离子Bum...