电离层和对流层中电波传播的相关问题研究

论文摘要

本文以随机介质中波传播理论为研究基础,围绕电离层对星-地链路卫星信号传播的影响以及声波干扰控制对流层散射通信的可行性进行了相关的研究。基于IRI2001国际电离层参考模型,给出了西安上空的电离层等离子体的相关数据,并结合此数据利用时间矩方法和双频双点互相干函数的解析解,从理论和数值计算两方面较为详细地研究了脉冲信号穿过电离层随机介质传播时的时间特性和统计特性,分析了平均到达时间、脉冲展宽、相干距离和相干带宽随电离层不规则体特征参数的变化情况。结合湍流大气中波传播理论和声波原理,讨论了声波干扰控制对流层散射通信的可行性,并给出了声波扰动前后湍流大气闪烁指数的计算与比较。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.1.1 星－地链路电离层电波传播问题的研究背景和意义
• 1.1.2 星－地链路电离层电波传播问题的国内外研究现状
• 1.1.3 声波干扰控制对流层散射通信的研究背景及意义
• 1.2 论文的内容和结构安排
• 第二章 星－地链路电离层电波传播理论基础
• 2.1 电离层介质特性简介
• 2.1.1 电离层的分层结构
• 2.1.2 星－地链路电波传播相关参数
• 2.1.3 电离层不规则体及其表征方法
• 2.1.4 电离层对卫星信号传播的影响
• 2.2 连续随机介质电波传播理论
• 2.2.1 弱起伏理论
• 2.2.2 强起伏理论－抛物型方程法
• 2.3 本章小结
• 第三章 脉冲信号穿过电离层传播时的时间特性与统计特性
• 3.1 IRI2001 模型和西安上空电离层数据
• 3.2 时间矩与平均到达时间
• 3.2.1 时间矩与平均到达时间的定义
• 3.2.2 数值分析与结果讨论
• 3.3 脉冲信号的展宽特性
• 3.3.1 均方脉冲宽度
• 3.3.2 数值分析与结果讨论
• 3.4 脉冲信号穿过电离层传播的二阶统计特性
• 3.4.1 相干距离和相干带宽
• 3.4.2 数值分析与结果讨论
• 3.5 本章小结
• 第四章 声波干扰控制对流层散射通信
• 4.1 引言
• 4.2 声波扰动引起的折射率起伏
• 4.3 声波扰动作用于对流层散射通信
• 4.3.1 声波扰动前后的接收场强
• 4.3.2 数值分析与结果讨论
• 4.3.3 声波扰动前后的接收功率
• 4.3.4 数值分析与结果讨论
• 4.4 本章小结
• 第五章 声波扰动下闪烁指数的计算与分析
• 5.1 声波扰动下斜程传输时的闪烁指数
• 5.2 数值分析与结果讨论
• 5.3 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间科研情况