计算电离层VLF波传输特性的时域有限差分算法

在星载甚低频（VLF）通信技术中,研究甚低频信号在电离层中的传输特性具有重要意义。现有的利用时域有限差分（FDTD）算法研究电离层传输特性大多基于高频脉冲信号,且传播模型相对粗略,计算存在一定误差。为此,建立了更为精确的电离层各向异性传播模型,对常规的FDTD算法引入变步长因子,并用该算法对VLF波在电离层中的场强衰减进行了数值计算,研究了昼夜变化及频率对其传输特性的影响。仿真结果与卫星实测数据对比表明：与常规的FDTD算法以及全波分析方法相比,引入变步长因子的FDTD算法精度更高;在VLF频段,降低频率有利于电磁波穿透电离层,且白天的衰减明显大于夜间;VLF波在射入电离层并穿透D层时衰减严重（30~40 dB）,约为F1层中衰减的3倍。     

短波海面反射损耗模型研究

短波在信号传输中具有重要的应用,在海面的反射会引起损耗,为计算传输过程的损耗。基于一般介质的反射损耗模型,具体应用到以海面为电波为反射介质,得到适用于海面反射损耗的模型。结合短波传输过程中在空气以及电离层的损耗模型,设定条件并计算传输总损耗以及在满足信噪比条件下的跳跃数。结果表明,发射仰角以及发射频率的不同会造成电波传输损耗以及跳数有较大差异,合理设定参数能够减小损耗。     

高频信号传输问题探讨

高频保护反应被保护线路首末两端电流的差或功率方向信号,用高频载波将高频信号传输到对侧加以比较而决定保护是否动作.高频信号的传输依赖于专门构筑的高频通道,而信号传输的质量直接关系到保护整体的功能.本文从波在导体中的传播过程和特点入手,分析对高频信号的有效传输密切相关的几个问题.     

影响台风陆地衰减速率的定量与定性研究

本文主要针对台风陆地强度衰减速率变化的问题,充分考虑了影响登陆后台风强度衰减速率的主要因素,采用第2代回归统计建模方法（ PLS）建立了台风登陆后其强度变化模型,并对各个因素包括时间因素、地形地貌、纬度因素等对台风强度衰减速率的影响进行了定量的评价分析。 对于台风登陆后其强度变化模型的建立。采用第2代回归统计建模方法,设自变量为登陆时最大风速,中心气压,纬度,季节,移动速度;因变量为24小时风速的减小量和气压增加量。应用偏最小二乘回归算法得到回归系数,最后得到在未来某时刻预报的强度预报。把自变量和因变量标准化,提取主成份,逐步回归。 然后,模型求解和分析。通过偏最小二乘法（ PLS）求解,并由偏最小二次法模拟的回归方程。由模型分析和计算数值可得到相关结论：台风强度衰减速度和登陆时中心气压值成负相关关系,和登陆时最大风速成正相关关系。 最后,将本模型求解的结果和预期结果,实际台风衰减速率的变化状况,回归模型的结果进行比较,对模型进行检验,进一步优化模型。在上述模型的基础上,利用计算机进行编程,推广方便,移植性较好。     

高频地波雷达探测海面动力学参数的研究

介绍了利用高频地叔雷达探测海面动力学参数的理论方法，即由海面回波多普勒谱提取海风，海浪，海流等海态信息，并进行了计算机仿真反演，结果表明该方法能满足工程技术要求。     

民航地空通信自适应抗干扰系统设计与性能分析

在复杂电磁环境下，由于民航地空通信大频偏的要求，滤波器无法滤除波道内的干扰。针对此问题，提出了一种自适应抗干扰系统设计方法。对于落在波道内且与地空通信信号有效频带不重叠的干扰，首先对通信信号进行载波频率估计，然后使用自适应滤波方法进行干扰抑制；对于落在波道内且与地空通信信号有效频带重叠的恒包络干扰，首先重构载波信号，消除对恒包络信号估计的影响，然后根据恒包络信号的特性重构干扰信号并进行干扰分离。实验结果表明，该系统设计方法在不改变民航地空通信架构的前提下，抗有效频带外干扰的能力最大可以提升23.8 dB，抗恒包络干扰的能力最大可以提升39.4 dB，从而可以大幅提高航空飞行安全水平。     

传输线小反射信号正交分解和对消技术

介绍一种基于信号正交分解和对消原理消除传输线上小反射信号的技术.通过在传输线上引入两个间隔1/8波长的可调不连续性电抗,实现任意相位的小反射信号消除.对该技术的工作原理进行了描述,建立了电路的数学模型并进行了理论分析.分析结果表明,采用适当的电路形式并通过调整电路参数,可对反射信号达到近乎完全的对消,回波损耗可改善40 dB以上.仿真和实验验证了该技术的有效性和理论分析的正确性.     

再入等离子鞘套对测控信号传输的影响

高超声速飞行器再入大气层时,会在飞行器周围产生一层等离子鞘套,对测控信号的传输产生严重的影响。为分析等离子鞘套对测控信号的影响,提出了一种非均匀等离子鞘套自适应分层模型,并仿真计算了电磁波在RAM-C典型再入等离子鞘套中的透射衰减情况,进而得出各频段测控信号进出“黑障”的高度。经与NASA报告中实测数据进行对比,“黑障”高度吻合得很好。在实际型号试验中的应用也证明了该方法的有效性。结果表明,该方法可以较好地模拟测控信号在再入等离子鞘套中的传播情况,将来可用于对“黑障”现象的进一步研究。     

一种消除多径误差的外场天线测试技术

多径效应在机载天线的外场测试中会严重影响测试精度。针对该问题，提出了一种能够消除多径误差且简单易行的测试方法。该方法考虑多径信号的产生机理和矢量叠加原理，对直达和反射信号的组合进行测试，通过数据处理得出直达波信号强度，用于天线增益和方向图计算。利用该方法对机载VHF/UHF天线开展了外场测试，测试结果与仿真曲线吻合良好，证明了该方法的有效性。该测试方法可用于机载航电系统的总体设计与试验验证工作。     

铸钢件无损探伤的一种有效方法

应用超声波对一般铸钢件中存在的缺陷进行无损检查时，由于超声波在其中衰减不是特别大，因而检查难度不是很大；而对于奥氏体铸钢，如镍系、锰系奥氏体铸钢及焊缝，其晶粒相当粗大，而且大小又不均匀，造成声波在其中穿透性很差，衰减特别大，给检查工作带来相当大的难度；还有采用电渣熔铸工艺的铸钢，晶界的反射产生严重的干扰波，常使缺陷波达到难以探测的地步。     

遮蔽效应对潜艇海面尾迹后向散射影响研究

分析了合成孔径雷达(SAR)探潜对随机粗糙海面特性的应用需求和随机粗糙海面的生成机理 ,计算 了满足Gauss形态相关函数的随机粗糙海面后向散射系数,提出了高海况下考虑海浪遮蔽效 应的潜艇海面兴波尾迹的后向散射计算方法。仿真结果表明,海浪遮蔽效应会使海面后向散 射降低从而更接近于海面散射的真实值,且其具体降低量与海况等因素有关。     

一种海洋蒸发波导通信带限信道建模方法

针对海洋蒸发波导中多径信号场强计算和时延估计问题,提出了一种通信带限信道建模方法。给出了一种分段的射线追踪算法,提出了多径到达信号分离和场强计算的方法,考虑了电波空间扩散、粗糙海面反射和接收球;研究了时延估计规律、系统设计和使用策略。数值试验验证了建立的带限冲激响应建模方法的可行性,为海洋蒸发波导通信的链路预算和性能分析提供了有效的途径,通过控制信号频率、带宽和能量正余量可达到预期系统性能。     

强干扰下跳频信号的参数估计

针对通信对抗中跳频信号参数估计问题,考虑存在强干扰的情况下,提出了一种基于时频重心的跳频信号跳周期估计和基于跳频部分接收的跳时估计方法。对于跳周期估计,在短时傅里叶变换（STFT）时频变换的基础上提取信号随时间变化的时频重心,再结合小波变换和谱分析估计出跳频周期;对于跳时估计,采用跳频带宽的部分接收避开强干扰,构造含有跳变信息的参考信号,通过参考信号采用最大似然(ML)方法得到跳时的精确估计。仿真实验表明,算法运算复杂度低,跳频定位精度高,在强定频干扰的情况下仍能有效估计出跳频周期和起跳时刻。     

毫米波大规模MIMO技术与海上雨衰模型综述

将毫米波大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术应用于海上通信中,可以提供相比传统海上通信更高的传输速率和更多的通信服务。采用基于毫米波大规模MIMO技术的通信基站进行海上通信时,降雨衰减不可忽略。预测性能良好的雨衰预测模型是考虑降雨问题的关键。从降雨衰减预测模型、大规模MIMO技术、毫米波通信、无线电波海上衰减特性四个方面阐述了相关原理与国内外研究现状,分析了上述研究方面与雨衰相结合的技术特点与未来发展趋势,为研究雨衰模型应用于毫米波大规模MIMO海上通信提供了理论参考。     

高频地波雷达消除一阶海杂波对目标测距影响的方法

在强海杂波条件下的高频地波雷达中,由于相干积累所需的时间较长,并且由于信号带宽较窄、距离门较宽,所以无法得到目标在积累时间内的距离变化。为此,提出了一种在多普勒域进行滤波的方法,首先滤除一阶海杂波对目标回波的影响,然后利用Chirp-z变换和稀疏表示等办法来提高积累时间内的距离精度和分辨率。理论分析和仿真验证了该方法的可行性。     

高速宽带通信信号测向处理模块的设计与实现

针对紧凑型的宽带高速通信信号侦察测向应用需求,对相关干涉仪测向处理模块进行 合理的采样率设计和算法优化,利用FPGA运算能力强的特点,在有限的硬件资源中实现了 60 MHz带宽的准实时测向处理,对提高侦察跳频等低截获概率信号的效能有重要意义。     

舰艇短波地波通信链路计算与分析

为评估海上舰艇短波地波通信的真实能力,将短波地波传播模型与天线仿真技术相 结合,采用矩量法计算舰载鞭天线的辐射特性,并将计算的天线的方向特性、辐射效率以及 测量的驻波比特性代入短波地波传播计算模型。计算结果表明,对应不同的通信距离,存在 一个最佳工作频段。     

一种短波MIMO系统模型及适用性分析

在现有Gesbert 多输入多输出（MIMO）系统模型的基础上,结合短波天波信道的传 播特点,建立了一种短波MIMO系统模型。所建立的模型是一种解析模型,可由接收天线相关矩阵、发射天线相关矩阵以及传播模式相关矩阵产生。通过对该模型进行适用性分析发现,其与实际HF MIMO系统的信道矩阵具有相同的秩特性。该模型避免了直接测量HF MIMO信道矩阵的复杂性和局限性,可以用于进行HF MIMO系统容量计算。     

一种用于卫星通信的自适应编码调制信号接收方法

针对常规接收方法接收自适应编码调制信号时存在的接收过程易中断、数据不连续等问题,提出了一种适用于卫星信道的自适应编码调制信号接收方法。该方法通过采用统一的解调结构实现对不同调制信号的连续跟踪;利用接收端保存的帧同步字调制波形副本与接收信号中的帧同步字波形的相关结果,对解调方式切换时载波相位跳变值进行估计和补偿,解决了帧同步的连续跟踪问题。与现有方法相比,该方法不需要导频信号,可节省系统开销。     

利用分数阶Fourier变换抑制高频地波雷达中线性调频干扰

高频地波雷达(HFGWR)受到严重的射频干扰影响。单频射频干扰在接收信号中体现为高强度的线性调频信号,从而污染所有距离元。为抑制射频干扰,通过分析其频率特征,使用分数阶傅里叶变换（FRFT）将原始信号转换到分数阶傅里叶域,对射频干扰对应的谱峰置零,达到抑制干扰的目的。该方法的优点在于抑制射频干扰的同时无损干扰位置处的回波信号,无需重构信号。实测数据分析表明：FRFT不仅能有效抑制射频干扰,信噪比提高可达10 dB以上,而且其计算复杂度较小,满足雷达实时工作要求。