电离层不规则体Es层和加热F层电波传播与散射

发布时间：2024-06-05 03:14

　　随着科技的进步,人类已经进入了信息时代,通信无疑占据了举足轻重的地位,电离层短波通信更是以其机动灵活、稳定性好、通信距离远、设备简单和成本低廉等优点,在军事应用中倍受青睐。近年来,对人工电离层加热、电离层突发E层(Es层)通信和电离层散射通信等电离层不规则体相关问题的研究越来越热门。因为短波通信受电离层不规则体的影响是非常显著的,对电离层不规则体进行研究是非常有必要的,所以本文也做了一些相关的工作。首先本文根据电离层风剪切原理,列出了Es层的形成方程,利用追赶法对其进行了求解,得出Es层的电子密度分布模型。分析了哪些因素在Es层形成过程中会起到主要的作用。紧接着又利用显式差分方法对电离层加热方程组进行求解,得到加热后的电离层F层的电子密度和电子温度二维分布模型,并且分析了能够对加热结果造成影响的主要参数有哪些。然后将生成的电离层Es层和加热F层二维模型作为电波传播的背景环境,利用龙格库塔法对电离层射线追踪方程进行求解,得出电磁波传播的轨迹。分析了不同仰角和不同频率电磁波传播过程的差别。又以电离层Es层为散射背景,运用分层思想模拟了不规则体散射通信中的多径效应与多普勒效应,尝试从一个新的...

【文章页数】：83 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 研究背景和意义
    1.2 研究现状和趋势
    1.3 论文的主要内容
第二章 电离层Es层与加热F层模型
    2.1 Es层的形成理论
        2.1.1 Es层的形成方程
        2.1.2 Es层方程的数值离散
    2.2 电离层F层加热理论
        2.2.1 电离层F层的加热方程
        2.2.2 电离层加热方程数值离散过程
    2.3 电离层不规则体的数值仿真
        2.3.1 Es层数值仿真
        2.3.2 加热电离层F层数值仿真
    2.4 本章小结
第三章 电磁波在电离层中传播的射线追踪方法
    3.1 电离层的射线追踪方程
    3.2 龙格库塔法解射线追踪方程
    3.3 电波传播过程中能量损耗
    3.4 电离层射线追踪仿真结果
        3.4.1 电磁波在常规电离层的射线追踪仿真
        3.4.2 电磁波在Es层传播的射线追踪仿真
        3.4.3 电磁波在加热F层传播的射线追踪仿真
        3.4.4 不规则体对高频电波传播的影响
    3.5 本章小结
第四章 电离层沿地磁场不规则体的电波散射
    4.1 电离层沿地磁场不规则体的雷达散射截面模型
    4.2 电离层沿地磁场不规则体的多普勒谱
    4.3 多径散射时延谱和多普勒谱的仿真结果
    4.4 本章小结
第五章 Watterson短波信道模型
    5.1 短波信道的特性
        5.1.1 最高可用频率
        5.1.2 多径传播
        5.1.3 信道衰落
    5.2 短波信道的时变系统模型
    5.3 短波信道的散射函数
        5.3.1 散射函数定义
        5.3.2 多普勒功率散布谱
        5.3.3 多径散布谱
    5.4 信道噪声
    5.5 短波信道的建模
        5.5.1 Watterson模型
        5.5.2 Watterson模型的仿真结构
        5.5.3 仿真结果
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 论文结论
    6.2 论文展望
参考文献
致谢
作者简介
    1.基本情况
    2.教育背景
    3.在学期间的研究成果



本文编号：3989570