非均匀光滑球面地波衰减因子的抛物方程算法

根据地波传播特性,将不均匀球形地面上空的电磁场满足的标量波动方程近似为一个抛物方程;引入分步傅立叶变换法来得到抛物方程的解的递推公式;由地波传播平地公式计算出抛物方程算法所需初值,按照递推公式可方便的递推出传播路径上空中任意点的场强值,以及分段均匀光滑球形地面上任意高度的地波衰减因子的幅度和相位.该方法的计算结果当接收点在地面上时与J.R.Wait积分法和波模转换法完全一致,但是,当传播路径超过三个分段时J.R.Wait积分法和波模转换法的计算量成指数增加,该方法的计算量则不随分段数的增加而增加,故给出的方法更适合于实际的工程计算.     

不规则地面低频地波传播预测方法的性能比较

对不规则地面低频地波传播预测中积分方程方法、Millington经验公式以及FDTD算法的性能进行了分析比较.首先介绍了三种方法的模型和理论;然后分别采用这几种方法预测了传播路径中有高斯形山脉时低频地波的场强和二次时延分布,对几种方法的优势、局限性及误差进行了比较分析.结果显示:在地形起伏较小的区域,积分方程方法和FDTD方法吻合较好,Millington方法不能反映地形起伏对地波传播影响规律;当地形起伏较大时,积分方程方法也不再适用,FDTD则可以在山前及山脉区域预测到由地形反射引起的振荡信号.     

随机粗糙海面上地波传播衰减因子

基于地波沿随机粗糙而传播的Ｂａｒｒｉｃｋ理论,研究了等效归一化表面阻抗积分的数值计算方法。采用指数大气模型和实际海水电参数,通过对光滑球形地面上Ｒｏｔｈｅｒａｍ地波场计算公式进行修正,计算得到了不同海态时海面上地波传播衰减因子。     

求解目标地波散射特性的方法研究

本文把求解半空间散射问题的FDTD技术与地波传播理论相结合，研究任意复杂目标的地波散特性。入射地波设置在FDTD计算区域中的总场边界上并在散射场输出边界面上提取散射近场数据，然后利用等效及镜像原理，计算无地波衰减时的远区散射场，通过引入地波衰减因子，把该远区散射场转换为远区地波散射场，文中给出了方法验证例子以及一个较复杂目标的单站RCS计算结果。     

基于高频地波雷达的海水电导率反演

温度、压力和电导率是表征海水性能最主要的三个物理量,研究海水电导率的分布与变化,有助于人们深入研究海水电磁特性及化学组成. 文中建立了一种基于高频地波雷达的海水电导率反演机制,利用高频电磁波的海面衰减特性,通过分析高频地波雷达在海面不同雷达观测元间的附加衰减数据,结合区域验证过的电波衰减方程,建立海面电导率和地波Norton衰减因子之间的单调对应关系模型,进而获得沿岸海洋表面电导率的分布信息. 实验结果表明：利用高频地波雷达遥感海面电导率具有可行性.     

电波沿随机粗糙海面绕射传播衰减研究

CCIR提供的电波沿海面绕射传播的衰减曲线只适于光滑海面，为了计算电波沿粗糙海面绕射传播的衰减，研究了适于工程计算的电波沿光滑表面绕射传播衰减的计算公式，然后推广到随机粗糙海面，绘制了衰减曲线并和CCIR以及其他经验公式计算的结果进行了比较。     

衰减记忆迭代不敏卡尔曼滤波算法研究

提出了一种基于不敏卡尔曼滤波(UKF)的新方法。该方法首先将迭代策略引入到UKF中,一步预测值通过量测更新之后的状态值确定,然后引入衰减因子提高当前数据的利用比重,逐渐减小旧数据的利用比重,将迭代策略与衰减记忆算法融合。应用于GPS的静态单点定位中,仿真实验表明,新算法能够提供高于传统UKF算法的定位精度和稳定度。     

基于RSSI测距信号衰减因子的WSN定位算法研究

在无线传感器网络中定位技术是运用广泛的重要技术,在基于距离的定位技术中,测距精度在很大程度上决定了定位精度.传统的RSSI测距法存在路径损失模型复杂、环境变化引起信号严重震荡而产生测距误差等不足.针对以上问题,本文提出利用锚节点测距信号衰减因子的RSSI测距法,该测距法无需建立路径损失模型,同时,信号衰减因子与RSSI测距有很强的关联性,减少了因其他因素引起的信号强度值震荡而带来的测距误差,具有很好的环境适应能力.     

基于FDTD的罗兰-C信号地波传播特性的时域分析

罗兰-C信号为载波调制的高斯脉冲,而传统方法对其传播特性预测均是基于100 kHz单频信号结果。文章采用FDTD方法计算了实际罗兰信号的时域特性,并和100 kHz连续单频信号结果进行了比较。结果显示:对于地形起伏不大的传播路径,两种信号结果吻合得很好,而对于地形起伏较大路径,脉冲信号结果与单频信号结果存在较大差异。该结果对地波传播特性工程测量与分析具有一定指导意义。     

复杂路径上空过渡区域低频电波传播损耗求解

该文基于宽角抛物方程方法,对复杂路径上空过渡区域低频电波传播损耗问题进行研究。增加了高空接收场分量的方向因子公式推导及其约束条件;仿真了3种典型路径模型下,距地面上空60 km范围内的垂直电场分布,并比较分析了其与近地表面变化规律的异同。所提方法能够更好地将近地面与高空过渡区域场量求解方法统一起来,提高了计算精度,可为复杂地电离层波导中低频天波传播问题解决提供技术支持。     

抛物线方程中不规则地形的分段线性模型的研究与验证

主要研究了对流层电波传播过程中起伏地形的处理方法。阐述了抛物线方程中阶梯地形方法和分段线性方法,提出了新的初始场设置方法,并给出了算法。利用该方法,仿真计算了尖劈地形下电磁波传播问题,并与射线法和UTD方法的计算结果进行了比较。计算结果显示了分段线性方法的优越性。     

起伏地形双向抛物线方法的计算与验证研究

双向抛物线方法是复杂环境下电波传播计算中的一种重要方法,提出一种新的不规则地形下双向抛物线方程用于电波传播的计算方法,该算法在求解过程中记录了所有波源的历史路径,结合具体路径对双向抛物线方法进行相位修正,并在步进过程中,对不同极化下障碍物表面的边界条件进行了重新处理,对目前采用的阶梯模型进行了改进。在此基础上,提出使用矩量法来精确验证近距离不同极化下双向抛物线方法的计算精度。通过实例分析,证明了起伏地形下新算法计算的精确性。     

水基附着介质罩对毫米波衰减的理论分析与实验研究

本文主要研究多种可能出现的天线罩水基附着介质对毫米波所产生的衰减.本文采用一个四层介质模型来模拟水附着在天线罩上的情况,根据Fresnel方程得到150 GHz和298 GHz电磁波衰减模型,通过测量纯水对毫米波所产生的衰减验证模型的正确性;再测量雨水、海水所产生的衰减,分析常见水基附着介质对毫米波所产生的衰减;最后测量不同盐度的海水对毫米波所产生的衰减,分析了海水盐度对衰减的影响.实验结果证明毫米波的衰减随着天线罩上附着水层厚度的增加呈现出较为规律性增长,而此衰减受中水中溶解物（微小颗粒和盐度）的影响较小.本文对毫米波雷达在雨天等复杂室外条件下的应用具有一定的指导作用.     

Conformal Wavelet Finite-difference Time-domain Algorithm for Analysis of Milimeter Wave Attenuation on Coplanar Waveguide

Addressed is the calculation of millimeter wave attenuation on coplanar waveguide（CPW）. A novel conformal wavelet finite-difference time-domain（CWFDTD） algorithm is proposed with emphasis on its application in calculation of millimeter wave attenuation on CPW, which is the combination of conformal algorithm dealing with the deformed cell with Wavelet-FDTD using multi-resolution analysis（MRA）. Derived is the difference formulation for multi-resolution time domain（MRTD） based on Daubechies wavelets, and also given is the stability conditions for wavelet-FDTD algorithm. To validate its accuracy and efficiency, this novel method is applied to calculate the millimeter wave attenuation on lithium niobate CPW. Numerical results demonstrate that this new CWFDTD algorithm has the same accuracy with the conformal finite-difference timedomain（CFDTD） and conformal finite-difference time-domain based on alternating-direction implicit method （ADI-CFDTD）, but saves computational time and computer memory.     

高效求解任意非常规目标电磁散射的修正电场积分方程方法

本文研究了一种可以高效求解任意非常规目标电磁散射的修正电场积分方程方法.借助磁场积分方程主值项的提取,加入到传统电场积分方程中,将传统的一次迭代求解过程转变成逐渐逼近真解的内外两层迭代.其外层迭代不断刷新电流,最终得到精确解.加入磁场主值项的修正电场积分方程显著降低了条件数,同时保留了原电场积分方程普适性强,可用于处理任意非常规目标的优点.对于每一外层迭代步中电流的求解,本文采用了加速矩阵矢量相乘的多层快速非均匀平面波算法,形成高效的内层迭代求解.数值结果表明,该方法在保证精度的同时,可以显著降低问题的求解时间.     

基于P-K滤波的X波段雷达雨衰补偿研究

X波段天气雷达的回波信号经过降雨区时会存在偏振参量的衰减现象,偏正参量的衰减对雨量估计和气象天气分类等会产生影响,针对这一问题,本文提出一种结合了粒子滤波和卡尔曼滤波的方法（P-K滤波）。该方法首先对天气雷达回波数据中的差分传播相移参量利用P-K滤波算法进行滤波处理,进而利用订正的结果采用自适应算法对水平反射率因子进行衰减订正。利用P-K滤波算法和其他算法对相同的雷达数据进行处理对比,其结果表明,P-K滤波算法能够更有效地对差分传播相移进行衰减订正,其处理结果的平滑性和准确性更高,进而对水平反射率因子的衰减订正效果更好。     

用基于WEFD的微扰法计算谐振腔的Q值

对波动方程差分（WEFD）解法进行了研究,给出了电场的计算公式.将它应用于谐振腔Q值的分析,得到了与理论值吻合得很好的结果.     

AIS信号二次相位因子预测算法研究

本文对AIS（Automatic Identification System）信号海上传播二次相位因子的预测算法进行研究.在深入研究海面参数对AIS信号二次相位因子影响的基础上,给出AIS频段的反射系数;在综合分析海水温度、盐度、收发天线高度和传播距离长度对AIS信号二次相位因子影响的结果下,给出不同海态时AIS信号的二次相位因子.研究结果将有助于AIS信号沿海面传播延时的高精度测量.