黄土高原光强起伏特性及湍流强度的反演

发布时间：2024-03-25 04:20

　　大气激光通信是以激光为信息载体在大气中传递信息的一种通信方式。大气激光通信已成为完善构筑未来世界通信网不可或缺的一种技术,也是今后最具有应用潜力的军用和民用通信方式,以其组网方式灵活多变、工程安装及维护方便、不受电磁干扰、带宽容量大,并且具有较高的可靠性和保密性等优点,逐渐成为近年来全球热点研究内容。然而,激光在大气信道传输数据过程中,由于信号裸露于外界环境中,会受到大气湍流、大气衰减和空间损耗等的影响,其中对光束影响最大的可以认为是由大气湍流产生的影响。因为大气湍流会使激光通过湍流信道之后引起激光光束的飘移、扩展和到达角起伏,同时还会导致激光光波阵面发生畸变等光学现象。此外,激光通信受到大气湍流的影响会导致无线光信号脱靶,造成数据的丢失甚至是造成通信中断,以及增大了误码率降低了通信系统的稳定性和可靠性。目前大量关于光强起伏和大气湍流强弱的研究表明在不同环境(如:激光传输信道下垫面不同或是气象条件不同)都可以呈现出不同的规律。因为我国地域辽阔,地形地貌和气象环境变化多端,需要研究不同下垫面、不同天气、不同时刻下的光强起伏规律以及湍流强弱规律就显得很有意义。然而,就当前的研究情况显示激光...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1黄土高原下垫面示意图

束传输链路经过大气自由空间时，激光光束受到大气湍流的影响，使大气折射率的随机起伏造成激光光束的光强起伏（闪烁）、漂移、扩展以及相干性破坏等大气湍流效应[3-4]。使其强度、相位和传输方向都会因为大气气体扰动而出现不同程度的随机变化[5]，进而影响激光光强传输特性。同时受到大气环境....

图1.2沙尘暴示意图

动而出现不同程度的随机变化[5]，进而影响激光光强传输特性。同时受到大气环境的影响，就我国黄土高原地区而言，黄土颗粒细小，土质松软，沙尘暴频发，气温年较差，日较差较大，降水稀少，使得湍流扰乱效应增强，故黄土高原半干旱地区将会对激光传输的特性产生更为复杂的影响，值得研究人员进一步的....

图2.1大气温度的垂直分层结构图

黄土高原光强起伏特性及湍流强度的反演82.1.2大气结构随着距离海平面的高度不同，大气层的状态有很大的差异。按气温垂直变化规律，大气层由下到上可分为四部分，即对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层[69]。大气温度的垂直分层结构图如图2.1所示。图2.1大气温度的垂直分层结构图（....

图2.2接收平面瞬时观察图

黄土高原光强起伏特性及湍流强度的反演12式中推导出的结论称为“2/3定律”的柯尔莫哥洛夫湍流理论。等式右端的2nC为大气折射率结构常数，其在18132/31010m之间变化，定量的描述了光学湍流强度。区分湍流强弱程度的参考标准可依据Davis理论被划分为三类如表2.2所示：表2.....

本文编号：3938530