基于分步小波变换的对流层电波传播特性和分析软件开发
发布时间：2021-02-22 15:51
对流层散射传播具有超视距、大容量、高可靠等优点,在军事、民用领域应用前景十分广阔。但会受到大气动力学与热力学条件的影响,对流层的折射率呈现时变、空变特性,再加上反射、绕射、折射等交织在一起,使得对流层散射传播十分复杂。针对对流层电波传播的复杂性,而该复杂性对无线通信系统的设计和优化十分重要,提出了基于分步小波算法（Split Step Wavelet Method,SSWM）的对流层电波传播特性分析方法,为了更灵活的选择参数,在Matlab环境下开发了分析软件。主要有如下工作:首先,基于小波分析时空变化的优势求解波动抛物型方程,确定相关参数;其次,分析了对流层的波导结构以及几种大气折射指数模型,根据电波在对流层中传播损耗的基本理论,计算了电波传播损耗;然后,利用Matlab软件平台,开发了对流层电波传播分析软件和图形用户界面（Graphical User Interface,GUI）;最后,利用开发的软件,对标准环境和蒸发波导两种环境的电波传播损耗进行了数值分析,并且对SSWM与分步傅里叶变换（Split Step Fourier Transform,SSFT）做对比,数值结果有很好的...
【文章来源】：贵州师范大学贵州省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 序言
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文主要研究内容
1.4 本章小结
第二章 抛物型波动方程的求解
2.1 对流层环境下的波动方程
2.2 分步小波法
2.2.1 基小波理论
2.2.2 分步小波变换算法
2.3 离散混合傅里叶变换法
2.4 相关参数的确定
2.4.1 边界条件
2.4.2 初始条件
2.4.3 大气折射指数
2.4.4 步长的确定
2.5 本章小结
第三章 对流层的电波传播特性
3.1 大气结构简介
3.2 对流层波导结构
3.3 大气折射指数模型
3.4 电波传播理论
3.4.1 电波在对流层中传播损耗基本理论
3.4.2 对流层波导中电波传播损耗计算
3.5 本章小结
第四章 分析软件
4.1 编程环境
4.2 图形用户界面GUI
4.3 图形用户界面的实现
4.4 本章小结
第五章 数值结果分析
5.1 环境因素和天线参数对电波传播的影响
5.1.1 标准环境下的电波传播
5.1.2 波导环境下的电波传播
5.2 本章小结
第六章 总结与展望
致谢词
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
附录一 仿真程序
附录二 仿真程序
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分步小波变换的对流层电波传播特性和分析软件[J]. 韦姗姗,胡圣波,鄢婷婷,莫金容. 计算机应用. 2019(06)
[2]海洋信息获取、传输、处理及融合前沿研究评述[J]. 徐文,鄢社锋,季飞,陈景东,张杰,赵航芳,陈戈,吴永清,余华,张歆,许肖梅,陈惠芳. 中国科学:信息科学. 2016(08)
[3]Statistical characteristics of the surface ducts over the South China Sea from GPS radiosonde data[J]. CHENG Yinhe,ZHOU Shengqi,WANG Dongxiao,LU Yuanzheng,YAO Jinglong. Acta Oceanologica Sinica. 2015(11)
[4]基于PE模型的地形条件下电波传播损耗预测[J]. 刘晓娣,肖金光,周新力. 计算机仿真. 2015(08)
[5]基于双向抛物方程逆算法的障碍物定位技术研究[J]. 王昆,龙云亮,刘震宇. 电波科学学报. 2015(06)
[6]基于OpenMP的多辐射源二维电波传播预测方法[J]. 盛楠,廖成,张青洪,陈伶璐. 电波科学学报. 2013(04)
[7]不均匀大气结构中的电磁环境仿真研究[J]. 程芳,沈怀荣. 系统仿真学报. 2012(10)
[8]蒸发波导测量仪器的精度分析与检验[J]. 张爱丽,王艳军,张瑜. 西安电子科技大学学报. 2012(04)
[9]不规则地形条件下双向DMFT电波传播特性算法研究[J]. 李德鑫,杨日杰,王元诚,张丹. 航空学报. 2012(02)
[10]MATLAB的两种图形用户界面参数输入方法[J]. 纪元法,孙希延,施浒立. 电脑知识与技术. 2008(13)
博士论文
[1]大区域地理环境的电磁建模及高效抛物方程方法研究[D]. 张青洪.西南交通大学 2016
[2]基于抛物方程的复杂气象环境电磁建模及仿真研究[D]. 盛楠.西南交通大学 2015
[3]海上对流层波导的雷达海杂波/GPS信号反演方法研究[D]. 张金鹏.西安电子科技大学 2013
[4]大气波导中电磁波传播及反演关键技术[D]. 杨超.西安电子科技大学 2010
[5]预测复杂环境下电波传播特性的算法研究[D]. 胡绘斌.国防科学技术大学 2006
硕士论文
[1]电波传播预测计算中的准三维抛物线方程法[D]. 黄颖.南京邮电大学 2017
[2]基于蒸发波导的雷达电磁盲区特性与补盲策略研究[D]. 赵春丽.河南师范大学 2017
[3]抛物线方程法求解电波传播问题快速算法研究[D]. 陈莹.南京邮电大学 2016
[4]复杂环境下高频电波传播的抛物线方程方法研究[D]. 徐高晨.西安理工大学 2016
[5]二维波动方程的全变分正则化正反演方法研究[D]. 周春海.哈尔滨工程大学 2016
[6]对流层电磁波传播的抛物型方程法研究[D]. 邱志勇.郑州大学 2015
[7]电波传播损耗预测的抛物型方程模拟[D]. 任明.杭州电子科技大学 2013
[8]傅里叶变换和小波分析在地震勘探中的处理[D]. 林艳.成都理工大学 2012
[9]基于抛物方程的电波传播问题研究[D]. 张永栋.国防科学技术大学 2011
本文编号：3046219
【文章来源】：贵州师范大学贵州省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 序言
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文主要研究内容
1.4 本章小结
第二章 抛物型波动方程的求解
2.1 对流层环境下的波动方程
2.2 分步小波法
2.2.1 基小波理论
2.2.2 分步小波变换算法
2.3 离散混合傅里叶变换法
2.4 相关参数的确定
2.4.1 边界条件
2.4.2 初始条件
2.4.3 大气折射指数
2.4.4 步长的确定
2.5 本章小结
第三章 对流层的电波传播特性
3.1 大气结构简介
3.2 对流层波导结构
3.3 大气折射指数模型
3.4 电波传播理论
3.4.1 电波在对流层中传播损耗基本理论
3.4.2 对流层波导中电波传播损耗计算
3.5 本章小结
第四章 分析软件
4.1 编程环境
4.2 图形用户界面GUI
4.3 图形用户界面的实现
4.4 本章小结
第五章 数值结果分析
5.1 环境因素和天线参数对电波传播的影响
5.1.1 标准环境下的电波传播
5.1.2 波导环境下的电波传播
5.2 本章小结
第六章 总结与展望
致谢词
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
附录一 仿真程序
附录二 仿真程序
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分步小波变换的对流层电波传播特性和分析软件[J]. 韦姗姗,胡圣波,鄢婷婷,莫金容. 计算机应用. 2019(06)
[2]海洋信息获取、传输、处理及融合前沿研究评述[J]. 徐文,鄢社锋,季飞,陈景东,张杰,赵航芳,陈戈,吴永清,余华,张歆,许肖梅,陈惠芳. 中国科学:信息科学. 2016(08)
[3]Statistical characteristics of the surface ducts over the South China Sea from GPS radiosonde data[J]. CHENG Yinhe,ZHOU Shengqi,WANG Dongxiao,LU Yuanzheng,YAO Jinglong. Acta Oceanologica Sinica. 2015(11)
[4]基于PE模型的地形条件下电波传播损耗预测[J]. 刘晓娣,肖金光,周新力. 计算机仿真. 2015(08)
[5]基于双向抛物方程逆算法的障碍物定位技术研究[J]. 王昆,龙云亮,刘震宇. 电波科学学报. 2015(06)
[6]基于OpenMP的多辐射源二维电波传播预测方法[J]. 盛楠,廖成,张青洪,陈伶璐. 电波科学学报. 2013(04)
[7]不均匀大气结构中的电磁环境仿真研究[J]. 程芳,沈怀荣. 系统仿真学报. 2012(10)
[8]蒸发波导测量仪器的精度分析与检验[J]. 张爱丽,王艳军,张瑜. 西安电子科技大学学报. 2012(04)
[9]不规则地形条件下双向DMFT电波传播特性算法研究[J]. 李德鑫,杨日杰,王元诚,张丹. 航空学报. 2012(02)
[10]MATLAB的两种图形用户界面参数输入方法[J]. 纪元法,孙希延,施浒立. 电脑知识与技术. 2008(13)
博士论文
[1]大区域地理环境的电磁建模及高效抛物方程方法研究[D]. 张青洪.西南交通大学 2016
[2]基于抛物方程的复杂气象环境电磁建模及仿真研究[D]. 盛楠.西南交通大学 2015
[3]海上对流层波导的雷达海杂波/GPS信号反演方法研究[D]. 张金鹏.西安电子科技大学 2013
[4]大气波导中电磁波传播及反演关键技术[D]. 杨超.西安电子科技大学 2010
[5]预测复杂环境下电波传播特性的算法研究[D]. 胡绘斌.国防科学技术大学 2006
硕士论文
[1]电波传播预测计算中的准三维抛物线方程法[D]. 黄颖.南京邮电大学 2017
[2]基于蒸发波导的雷达电磁盲区特性与补盲策略研究[D]. 赵春丽.河南师范大学 2017
[3]抛物线方程法求解电波传播问题快速算法研究[D]. 陈莹.南京邮电大学 2016
[4]复杂环境下高频电波传播的抛物线方程方法研究[D]. 徐高晨.西安理工大学 2016
[5]二维波动方程的全变分正则化正反演方法研究[D]. 周春海.哈尔滨工程大学 2016
[6]对流层电磁波传播的抛物型方程法研究[D]. 邱志勇.郑州大学 2015
[7]电波传播损耗预测的抛物型方程模拟[D]. 任明.杭州电子科技大学 2013
[8]傅里叶变换和小波分析在地震勘探中的处理[D]. 林艳.成都理工大学 2012
[9]基于抛物方程的电波传播问题研究[D]. 张永栋.国防科学技术大学 2011
本文编号：3046219
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