相干声波扰动对流层散射通信的探究
发布时间：2022-10-20 17:24
对流层散射通信主要利用对流层的湍流对于电波的散射特性实现电磁波的远距离传输,在野战条件下是除了卫星通信和微波通信外的另一种重要的高可靠性通信手段。本文从声波扰动对流层的基本机理出发,利用相干声波激励对流层产生的相对介电常数起伏“人工不均匀体”实现电磁波的有效传输,使得散射超视距传输模式的“凭借”机制可以人为控制,散射超视距传输模式的性能和参数不再完全依赖自然湍流,从而有效提升散射通信传输信道的可靠性,提升散射通信的稳定性。它是机器学习理论、计算几何学、晴空大气人工变态以及电大尺寸问题的计算电磁学几个研究方向高度交叉融合的创新体。本文从理论建模和散射实验两方面对其进行探究,主要进行了以下工作:首先,进行相干声波扰动下对流层模型建立及其散射计算。根据对流层散射链路几何关系、声波干涉理论和平面声源阵列原理建立相干声波扰动条件下相对介电常数起伏“人工不均匀体”的理论模型,完成了“人工不均匀体”形状、尺寸和分布的可视化描述;采用机器学习的聚类算法按照一定的介电常数的差异对建立的“人工不均匀体”模型进行三维空间区域分解;采用计算机图形学的相关算法计算得到每个子区域的三角面元剖分的外包络面;对雷达收...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 对流层散射通信的研究现状
1.2.2 相干声波扰动大气的人工变态研究现状
1.2.3 存在问题
1.3 论文的主要工作与安排
1.4 本章小结
第二章 相干声波扰动对流层建模的数学理论及分析
2.1 聚类算法
2.1.1 基于距离的几何模型
2.1.2 基于距离的K-means聚类算法
2.2 离散点集最小(凸)包围边界查找与三角剖分算法
2.3 空间射线与空间三角形曲面的判交
2.4 本章小结
第三章 相干声波扰动对流层的电磁模型的建立及分析
3.1 对流层散射链路模型
3.2 声波的波动与相干性
3.2.1 声波的波动
3.2.2 基于干涉理论的两种相干声源阵列模型
3.3 相干声波扰动有效散射区域产生“人工不均匀体”原理
3.3.1 基于平面天线阵原理的相对介电常数起伏分布模型
3.3.2 可行性分析与计算
3.4 有效散射区域内“人工不均匀体”的聚类与三角剖分
3.5 射线追踪法原理
3.5.1 射线追踪算法理论基础
3.5.2 无线信道参数预测
3.5.3 发射与反弹射线法
3.6 接收端场强模值的计算
3.6.1 接收端散射场强计算的流程及步骤
3.6.2 多核心因素影响场强的分析及相关结论
3.7 本章小结
第四章 相干声波扰动对流层的电磁散射实验设计与探究
4.1 平面相干声源阵列系统结构与参数的设置
4.1.1 声源系统的两种基本结构
4.1.2 声源系统核心参数的仿真结果
4.2 微波暗室散射实验方案设计
4.2.1 实验系统和基本仪器介绍
4.2.2 实施方法与步骤
4.2.3 实验数据处理与分析
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]共形相控阵天线的技术研究[J]. 伏浩,李小浩,李会莲. 大众科技. 2014(08)
[2]高仰角对流层散射电波传播损耗的一种预计方法[J]. 徐松毅,陈常嘉,李文铎. 电波科学学报. 2011(03)
[3]对流层散射通信在军事通信中的应用[J]. 常迎春. 通信技术与发展. 1997(03)
博士论文
[1]电磁波在对流层中传输与散射若干问题研究[D]. 弓树宏.西安电子科技大学 2008
硕士论文
[1]基于射线追踪法的毫米波室内信道建模研究[D]. 周安东.山东大学 2018
[2]基于声波扰动蒸发波导的超视距雷达目标隐身方法探究[D]. 霍亚玺.西安电子科技大学 2017
[3]电波预估射线追踪法的研究与实现[D]. 何威.南京邮电大学 2016
[4]室内环境信息对射线跟踪算法预测精度的影响研究[D]. 李昌龙.西安电子科技大学 2014
[5]对流层与电离层中电波传播的相关问题研究[D]. 薛晓清.西安电子科技大学 2009
[6]声波干扰下对流层散射特性研究[D]. 刘忠玉.西安电子科技大学 2009
[7]声波干扰下对流层散射通信机理研究[D]. 邹震.西安电子科技大学 2008
本文编号：3694984
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 对流层散射通信的研究现状
1.2.2 相干声波扰动大气的人工变态研究现状
1.2.3 存在问题
1.3 论文的主要工作与安排
1.4 本章小结
第二章 相干声波扰动对流层建模的数学理论及分析
2.1 聚类算法
2.1.1 基于距离的几何模型
2.1.2 基于距离的K-means聚类算法
2.2 离散点集最小(凸)包围边界查找与三角剖分算法
2.3 空间射线与空间三角形曲面的判交
2.4 本章小结
第三章 相干声波扰动对流层的电磁模型的建立及分析
3.1 对流层散射链路模型
3.2 声波的波动与相干性
3.2.1 声波的波动
3.2.2 基于干涉理论的两种相干声源阵列模型
3.3 相干声波扰动有效散射区域产生“人工不均匀体”原理
3.3.1 基于平面天线阵原理的相对介电常数起伏分布模型
3.3.2 可行性分析与计算
3.4 有效散射区域内“人工不均匀体”的聚类与三角剖分
3.5 射线追踪法原理
3.5.1 射线追踪算法理论基础
3.5.2 无线信道参数预测
3.5.3 发射与反弹射线法
3.6 接收端场强模值的计算
3.6.1 接收端散射场强计算的流程及步骤
3.6.2 多核心因素影响场强的分析及相关结论
3.7 本章小结
第四章 相干声波扰动对流层的电磁散射实验设计与探究
4.1 平面相干声源阵列系统结构与参数的设置
4.1.1 声源系统的两种基本结构
4.1.2 声源系统核心参数的仿真结果
4.2 微波暗室散射实验方案设计
4.2.1 实验系统和基本仪器介绍
4.2.2 实施方法与步骤
4.2.3 实验数据处理与分析
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]共形相控阵天线的技术研究[J]. 伏浩,李小浩,李会莲. 大众科技. 2014(08)
[2]高仰角对流层散射电波传播损耗的一种预计方法[J]. 徐松毅,陈常嘉,李文铎. 电波科学学报. 2011(03)
[3]对流层散射通信在军事通信中的应用[J]. 常迎春. 通信技术与发展. 1997(03)
博士论文
[1]电磁波在对流层中传输与散射若干问题研究[D]. 弓树宏.西安电子科技大学 2008
硕士论文
[1]基于射线追踪法的毫米波室内信道建模研究[D]. 周安东.山东大学 2018
[2]基于声波扰动蒸发波导的超视距雷达目标隐身方法探究[D]. 霍亚玺.西安电子科技大学 2017
[3]电波预估射线追踪法的研究与实现[D]. 何威.南京邮电大学 2016
[4]室内环境信息对射线跟踪算法预测精度的影响研究[D]. 李昌龙.西安电子科技大学 2014
[5]对流层与电离层中电波传播的相关问题研究[D]. 薛晓清.西安电子科技大学 2009
[6]声波干扰下对流层散射特性研究[D]. 刘忠玉.西安电子科技大学 2009
[7]声波干扰下对流层散射通信机理研究[D]. 邹震.西安电子科技大学 2008
本文编号：3694984
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3694984.html
