用增量的累积量方法测量大气风场

为了在非平稳、非线性条件下能得到真实风场的良好估计,提出了一种用空间分布天线（SA）雷达信号的增量累积量测量大气风场参数的方法。该方法基于结构函数方法,利用高阶累计量在信息处理中的特性,用零延迟的增量累计量求解平均水平风速等具体参量，并在大气散射模型基础上对增量累积量方法进行了数值模拟,得出了同理论分析一致的结果.分析和计算表明,该方法完全适用于局地平稳条件，可以减小风场参量估计对天线间距的敏感度；阶数k≥3时,对高斯噪声有很强抑制;同时可以得到风场参量的高阶估计，这是普通的二阶方法（如全相关分析、全谱分析）不具备的。     

DIGITAL PROCESSING OF THE POLARIZATION STATE OF GEOPHYSICAL ULF SIGNALS

In this paper, the evaluation by running window smoothing is used for the digital processing of the polarization of geophysical ULF signals. The observed signals are resolved into two orthogonal complex components so that it is no longer necessary to consider the phase and amplitude of the signals simultaneously.     

调制电子束在空间等离子体中激发的电磁波辐射

当调制电子束入射进空间等离子体时,由于电子束本征电磁场在非均匀等离子体中的散射(渡越辐射transition radiation)或者电子束的纵向约束性可以产生电磁波辐射.基于这两种辐射机制,研究了半无界调制电子束从航天器入射进平面分层各向同性非均匀空间等离子体产生的电磁波辐射.结果表明,由背景等离子体非均匀性产生的电磁波辐射强度高于由束的纵向约束性引起的辐射强度通过对电子束的适当调制,可以满足辐射电磁波在局部等离子体谐振区域的共振条件,从而增大辐射强度.研究结果可用于对主动空间等离子体试验数据的分析.     

加热电离层生成不均匀体的理论及模拟研究

针对均匀和平面分层电离层背景,分别建立了描述大功率高频(HF)泵波加热电离层产生不均匀体的物理模型,从理论上解释了加热过程中不均匀体的生成主要是有质动力和热压力共同作用的结果.基于均匀电离层背景下加热电离层生成不均匀体的理论,通过数值模拟得到了加热导致电子密度不均匀体的空间分布.模拟结果表明,电子密度扰动在泵场方向上的特征长度为1km量级,在垂直于泵波电场方向上的特征长度为10～20m;这与电离层加热实验观测到的不均匀体纵向特征长度一般为千米量级、横向特征长度一般为10m量级的结论是相符的.另外,数值模拟得到的电子密度"空洞"和"稠团"的交替分布,可以解释加热过程产生的无线电波自聚焦效应.     

ULF/ELF波在IAR中传播的色散关系研究

电离层阿尔芬谐振器的存在已被理论和实验所证明。文章通过建立平面分层的电离层模型，对ULF/ELF波在IAR中传播模式进行研究，得到描述ULF/ELF波在IAR不同电离层状态下传播满足的色散关系。结果表明，ULF/ELF波在IAR中的传播和电离层状态密不可分，粒子间的相互碰撞往往对波的传播产生不可忽略的影响，最小截止波频的存在是由于电离层边界条件的限制而不是因为波传播过程中的衰减造成的。     

一种基于FPGA的雷达时序设计与实现

本文介绍了一种基于FPGA的收发共用天线体制时序产生方法，给出了设计思路和仿真结果。该设计运用到电离层斜向返回探测雷达中，具有时序调整灵活、运行稳定等特点，取得了很好的应用效果。     

天波超视距雷达发展综述

在天波超视距雷达系统的短基线多站联合定位中,一般假设多站点电离层反射虚高保持一致,为确定这一假设对定位结果的影响,本文进行电离层探测试验,以研究电离层虚高对多站联合定位精度的影响。试验时分别架设两个接收站模拟短基线超视距雷达系统的接收站点,再在较远距离架设目标站点,利用来自目标站点的发射信号模拟目标的返回信号。本文假设参考站点到目标站点链路的电离层反射虚高和大圆距离是已知的,对于同一工作频率,利用参考站点-目标站点链路上的电离层虚高,去解算定位站点-目标站点之间的大圆距离。参考站点和定位站点相距约90 km情况下,结果显示：目标和定位站(道孚-武汉)大圆距离约为1 260 km时,两条链路的虚高均方根误差约为5.82 km,相应的大圆距离的定位均方根误差约为5.02 km,相对误差约为0.34%;当目标和定位站(乐山-武汉)大圆距离约为1 000 km时,误差分别约为5.5 km, 5.69 km和0.46%。试验结果和理论分析表明,可以从缩短接收站点的布局和降低电离层反射虚高两个方面进一步提高目标定位的精度。本文试验结果可为短基线天波超视距雷达的建设提供较为重要的参考价值。     

ULF地球物理信号偏振状态的数字处理

信号的偏振状态可以用来研究信号的物理属性和传播介质特性。本文利用滑动窗平滑估值方法，将输入两正交信号分量作为线性基上的复信号进行数字处理，求取偏振参量；这样就避免了同时考虑信号分量相位和幅度所带来的不便，达到偏振分析的目的。本文还讨论了偏振度概念及其在多分量信号相关处理中的作用。     

电离层对高频电波吸收衰减的影响研究

提出了一种计算电离层吸收损耗的方法.利用国际参考电离层模型(IRI)和离散电离层背景下的射线追踪模型,对穿过电离层区域的高频雷达电波的吸收损耗进行了定量分析,得到了在不同电波频率和不同发射仰角情况下的吸收损耗的模拟结果,并给出了初步结论.     

武汉部分反射中频雷达天线设计

部分反射中频雷达用于探测60～100 km高度的大气风场和电子密度,是MLT(mesosphere-lower thermosphere)区域风场和电子密度常规观测的最主要手段,是中层大气风场参考模式的最重要的资料来源.目前,我国还缺乏独立生产建造此类探测雷达的能力.依据我国首部自行研制的武汉部分反射MF雷达的技术功能和指标要求,对其天线进行设计.天线的设计考虑了测风算法、电子密度算法、回波机制等多种因素,以及天线架设高度对天线参数的影响,并据此对两种SA天线阵方案进行仿真对比分析.