电离层行扰的GPS台网监测

利用分布在武汉、安陆、荆州三地的全球定位系统(GPS)接收机组成局域GPS台网，监测中国中低纬地区电离层行扰(TID)现象．基于小波变换的多分辨分析特性与Mallat算法，给出了从垂直总电子含量(QVTEC)的时间变化曲线中提取电离层扰动的算法．并通过一个观测实例，说明了利用该方法可以有效地从QVTEC时间变化曲线中去除由卫星运动和电离层日变化等因素引起的日变化趋势，进而提取出短周期的电离层扰动．分析结果表明，本文提出的GPS组网方式和数据处理方法在中国中低纬地区TID监测中具有广阔的应用前景．     

多通道多频高频地波雷达DDS数字信号源的设计

采用直接数字频率合成技术(DDS)产生多频高频地波雷达信号波形,使用现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)设计多通道多频高频地波雷达DDS数字信号源,提出了运用FPGA芯片实现该信号源的一种方案.该方案的系统组成包括PC机软件、LXI接口电路、控制模块、多通道DDS系统和加法器.该信号源输出为四通道单频信号及四通道信号加权叠加合成的多频信号.系统输出频率为3～30 MHz,输出信号无杂散动态范围(SFDR)优于62 dB,输出信号相位噪声优于132 dB/Hz,实验结果可满足多频高频地波雷达发射和接收系统的要求.     

FMICW雷达海洋回波信号频率间断点和频率混叠的处理

根据Donald E.Barrick提出的线性调频中断连续波（FMICW）雷达信号处理方法,探测海洋表面回波距离、Doppler频移和角度信息。研究了当使用FMICW雷达实现天线的收发共用时,雷达接收和发送矩形脉冲串两项因素引起的频率混叠,以及周期线性调频连续波（FMCW）存在频率间断点对Doppler谱的影响。提出了采用FMICW雷达天线收发共用时,处理频率间断点和频率混叠的方法。利用浙江舟山实验数据进行处理,证明该方法可行。     

OSMAR2000基于MUSIC的超分辨率海洋表面流算法

为了解决OSMAR2000以小天线阵实现中远距离的海洋表面流探测,同时实现高的角分辨率的问题,提出了OSMAR2000基于MUSIC的超分辨率海洋表面流算法。该算法首先通过预处理从海洋回波中分离包含海流信息的一阶回波,然后针对其中可分辨的每一个Doppler频移（对应海洋表面径向流速）上的信号,采用MUSIC算法求其多个存在方位。阐述了MUSIC算法应用于高频地波雷达海洋表面流遥感的理论基础、处理过程和实测信号的处理结果。     

混合液体受激布里渊散射

报道了用染料Q开关红宝石激光为泵浦源,丙酮和四氯化碳二元混合液体为非线性介质,所产生的受激布里渊散射(SBS)。测量了混合液体在温度T＝21℃状态下,SBS频移随浓度变化的曲线和SBS频移随温度变化的曲线。由实验结果计算了混合液体的超声速和体压缩系数     

OSMAR2000超分辨率海流算法中空间信号源数的确定

针对传统方法无法确定一阶海洋回波法Doppler频移信号的空间信号源数的问题,提出了一种OSMAR2000超分辨率海洋表面流算法所需的空间信号源数的确定方法,阐述了该方法的处理过程和实测信号的处理结果。     

基于Marmousi模型的声波方程有限差分正演算法

针对现有正演算法中存在的频散及边界反射问题,提出了计算区域使用差分算子而完全匹配层(PML)内使用交错网格的方法进行波场正演计算,并通过升级差分精度以达到抑制频散和减轻边界反射的目的.对于雷克子波做震源波形不明显的情况进行了震源模拟,得到了基于Marmousi模型的理想波形记录.算例结果表明,本算法可有效地改善频散和边界反射现象,特别是在高频的情况下,也能获得理想的结果.     

电离层对亚暴响应的GPS观测与分析

利用全球定位系统（GPS）台网数据,研究了发生于2001年4月28～29日的三次孤立亚暴事件期间全球不同区域电离层的响应形态.对比分析了不同经纬度的电离层总电子含量（QTEC）对宁静日的偏离形态,讨论了扰动的产生机制并计算了特定区域极光电集流指数（AE）与总电子含量偏移量之间的相关系数,结果表明,孤立亚暴可以引起全球性的电离层扰动,引起垂直QTEC的最大偏离可达20 TECU（1TECU=10^16e·m^-2）以上.亚暴引起的电离层扰动形态与地方时密切相关,也随纬度位置变化.在没有电离层响应相互干扰的情况下,孤立亚暴的发生与电离层扰动具有较强的线性相关性,高纬区呈负相关,中低纬区呈正相关.     

伴随磁场重联哨声波的观测与统计分析

利用GEOTAIL卫星探测得到的磁场、粒子和波的数据，通过观测伴随着磁场重联的哨声波、静电孤立波、高频静电调制波等波，统计分析了地球磁尾伴随重联过程的哨声波的频率、空间位置分布等特性．结果表明：伴随磁场重联的哨声波，其频率在10～500Hz之间，在磁尾主要分布于等离子体片及其边界层．通过卫星观测结果证实：在导向磁场By较小时（By〈7nT），哨声波在磁场重联过程中起到重要的调制作用，从观测上证实了理论预测和计算机模拟结果．     

激光自混合多普勒测速法

利用激光自混合技术结合多普勒测速方法,来改进传统多普勒光路的光路复杂等缺陷.自混合技术中,反馈光会引起腔内的输出增益变化.根据激光的增益变化和频率变化成线性关系,可以对信号进行处理求出多普勒频移.用能量重心校正法对多普勒频移校正,进而得到物体的运动速度的模拟计算值.     

数值模拟相对论性朗缪尔湍动

为研究相对论性朗缪尔湍动特性,采用描述朗缪尔波与离声波非线性耦合过程的相对论性萨哈罗夫方程组,进行数值模拟,获得一系列朗缪尔波的时间演化图。图组形象地模拟出相对论性强朗缪尔湍动过程,图中给出不同相对论参数下朗缪尔波场强的最大值。研究表明,电子运动相对论性越强,朗缪尔波的演化耗时更长,朗缪尔波场越强,湍动越剧烈。这可为湍动加速或等离子体加热提供参考数据,对超强激光等离子体(或天体物理)中出现超热电子(或快离子流)的产生机制研究有一定的参考价值。更多还原     

电离层断层成像数值模拟

将计算机断层成像(CT)技术用于电离层探测,可以得到电离层垂直剖面大尺度的电子浓度分布。根据电离层cT有限投影角度和稀疏接收站的实际探测条件,提出了增加接收站观测数据及扩展投影角度的方法。在迭代过程中对重建结果引入了最平稳解约束,以此构造了一个能量函数,在迭代过程中结合模拟退火方法,求得全局最优解。     

三区分划射线追踪法研究及其应用

根据高频(HF)信道的特点和要求，对三区分划射线追踪法的精度进行了深入分析，结果表明三区分划射线追踪法可用于HF信道的模拟研究．提出并实现了利用三区分划射线追踪法替代Vogler法信道模拟中的射线参数理论求解部分，解决了Vogler方法在HF信道模拟应用中存在的适用范围窄等问题．通过与Vogler模拟方法的比较，散射函数的形状完全一样，而且可以得到利用Vogler方法无法确定的射线的入射角等有用信息，从而验证了本文方法的正确性和优越性．     

阿尔芬波在低纬电离层中传播的数值模拟

从描述空间冷等离子体波动的双流体动力学方程出发，模拟了低纬电离层顶部的周期场向电流脉冲激发的阿尔芬波在电离层中的传播过程，分析了阿尔芬波在低纬电离层中的反射和耦合．结果表明，在谐振器下边界沿磁力线方向传播的剪切阿尔芬波会发生明显反射（反射系数（R）≥0．6），当剪切阿尔芬波频率位于谐振器共振频率附近时，剪切阿尔芬波在反射过程中将激发垂直于背景磁场传播的压缩阿尔芬波，其扰动磁场将可能形成当地观测的短周期地磁脉动．该结果为从理论上解释地磁脉动现象提供了一种理论依据．     

啁啾脉冲的光学参量混频

讨论了基波为频充啁啾脉冲的光学参量混频，结果表明选取合适的啁啾参数可以有效地降低三波在非线性晶体的空间走离效应，提高增益。     

电子储存环的束流负载效应及高频腔系统匹配的调整规律

在强流电子储存环调试运行时,克服束流负载效应是十分重要的问题.本文应用电流源等效电路方法,推导了克服束流负载的理论,并在此基础上计算得出合肥800MeV 电子储存环束流改变时为保持高频腔系统匹配所要求的腔频失谐量的调整规律。     

新型电离层斜向返回探测系统接收机设计

设计了基于VXI总线的中频数字化短波雷达接收机，用于相位编码脉冲压缩雷达体制的新型电离层斜向返回探测系统．采用了真对数放大器和16位AD变换器实现大动态范围，正交数字双通道零中频匹配滤波处理信号，内置可闭锁接收机的高速电子开关．试验表明，真对数放大器能有效改善接收机动态范围；对比原系统使用过的VX13250接收机性能指标，证明新接收机适合新一代系统探测需要．收发隔离和闭锁功能良好、结构紧凑、全软件操作控制．     

武汉GPS台网观测的电离层不规则结构漂移

利用2004年11月上旬强磁暴期间电离层总电子含量（QTEC）和电波闪烁武汉GPS监测台网的观测数据,采用小波去噪和互相关技术,计算了电离层不规则结构的视在纬圈漂移速度.结果表明,在11月10日夜间,各种尺度不规则结构的存在使L-波段闪烁活动与QTEC起伏均显著增强,振幅闪烁指数（S4）最大达到1.0.根据观测台网实测的QTEC变化率（RT）,得到引起闪烁和QTEC起伏的不规则结构沿纬圈向西漂移,漂移速度从午夜前（21：30 BST）的约130 m/s下降到午夜后（02：30 BST）的40 m/s左右.该研究为电离层不规则结构纬向漂移速度的测量提供了一种可行的方法.     

高频地波雷达总体方案及工程实施中的几个主要问题

从线性调频中断连续波(FMICW)基本原理出发,结合雷达方程和相控阵技术,阐述了在OSMAR2000总体设计和研制过程中遇到的几个主要问题,如雷达探测性能估计、雷达波形设计、雷达参数的选择、相控阵形式、I/Q形成方式、数据采集与Doppler提取、距离混迭与Doppler频率混迭、零频干扰等.东海现场实验表明,采用120m八元相控天线阵,"一发八收”、收发共用天线工作模式,平均发射功率100W,可实现200km,120°扇面海流探测和100km风浪探测.     

基于虚拟跳频的高频雷达编队目标分辨方法

针对宽波束方式的线性调频高频地波雷达在海洋硬目标探测中会把编队多目标识别成点目标的问题,提出了线性调频高频雷达的虚拟跳频模式,给出了跳频间隔的选取以及幅度和相位补偿的原则,并在线性调频高频地波雷达中,对其回波信号采用虚拟跳频的处理方式来提高编队目标分辨能力.实验结果证明,这种虚拟跳频的处理方式能够改善角分辨力,对线性调频的高频雷达具有重要的工程意义.