沙尘暴中毫米波传播衰减及双频互相关函数研究

对毫米波在沙尘暴中的衰减和双频互相关函数(Γ)进行了研究.根据沙尘粒子尺度的对数正态分布,应用Mie理论和粒子介电常数等效的方法,对不同水含量的沙尘暴引起毫米波的衰减进行了研究;在考虑粒子尺度分布和等效介电常数时,应用分析和傅里叶变化方法求解Γ的微分方程,对其解进行数值分析,研究不同水含量的沙尘暴对Γ的影响.结果表明,当水含量大于1.00%时,衰减会显著增加;一般仅对10 GHz以下电波的衰减才可忽略.对Γ的影响,在100 GHz以下较小,但水分含量变化的影响相对明显;在220 GHz时,对Γ影响显著,但随水含量的变化较小.因此,对于开发和应用较高频段的毫米波信道,沙尘暴对毫米波脉冲的衰减及Γ特性的影响需要考虑.

脉冲激光入射下介质薄膜双频互相关散射截面及功率展宽

结合特殊的镀金聚酯薄膜表面的粗糙度和半球反射率,依据基尔霍夫近似及粗糙面脉冲散射互相关函数,数值计算了脉冲激光(1.06μm)在不同入射角照射下该材料薄膜双频互相关散射截面随相干带宽频差和散射角的变化情况。并给出δ脉冲和高斯脉冲波入射下,其散射功率随时间和散射角的波形分布。计算结果表明:该薄膜材料激光双频互相关散射截面在镜反射方向有最大的散射峰值,在非镜反射方向上,其散射值随相干带宽频差的增大迅速减小,当窄脉冲垂直入射时,粗糙面散射功率展宽现象明显。

脉冲波在随机雨介质中的传输特性

在用随机系统法得到随机雨介质中电磁波传输函数的基础上,导出了雨介质中的脉冲波的双频相关函数和强度解析表达式.研究了脉冲波的起伏特性.分析了脉冲波展宽效应机理,得到脉冲波群速度与电波频率、降雨率的函数关系.在毫米波段仿真计算了频率与带宽对脉冲波展宽速率的影响.通过计算得出了以下结果:水平极化脉冲波的展宽速率大于垂直极化的脉冲波;脉冲波展宽速率随带宽和降雨率增加而增加.

星际湍流介质中二阶矩方程的数值差分方法及其应用

详细分析了湍流介质中二阶矩方程的数值差分方法。利用不同的波结构函数模型 ,计算了平面脉冲波在湍流介质中传播的双频互相关函数的实部和虚部 ,直接应用于脉冲展宽、脉冲强度等问题的计算中。为应用于脉冲波传播特性分析 ,提供必要的理论基础和方法。同时 ,也可以推广应用到处理复宗量函数的同类偏微分方程问题中。

雾对10.6μm激光数字信号传输影响研究

激光脉冲信号通过大气等介质时,受到大气中各种天气因素影响,将导致波形形变、脉冲宽度发生变化以及时域展宽。一般在大气散射和湍流的介质中,脉冲的传播很适宜用双频互相干函数来表示。利用双频相关函数求解雾对10.6μm激光数字信号传输的幅频和相频函数以及双频互相关函数的影响,并结合雾对激光影响的散射理论,得出脉冲的起伏特征,模拟不同能见度下激光脉冲的展宽。结果表明雾的能见度对脉冲的展宽具有明显的影响。

NEW FAMILY OF BIPOLAR SEQUENCES AND ITS CORRELATION SPECTRUM

Based on a class of bipolar sequences with two-values autocorrelation functions, a new family of bipolar sequences is constructed and its correlation spectrum is calculated. It is shown that the new family is optimal with respect to Welch's bound and is different from the small set of Kasami sequences, while both of them have the same correlation properties.

脉冲波在强起伏湍流介质中的传播特征分析

提出分析脉冲波在强起伏湍流介质中传播的理论和数值方法 ,利用不同的波结构函数模型 ,计算了球面脉冲波在湍流介质中传播的双频互相关函数 ,给出了广延介质和薄屏结构的脉冲展宽和闪烁系数的数值结果 。

大气气溶胶粒子的时延效应及其对激光程差的影响分析

针对大气气溶胶粒子的时延效应影响激光测距精度的问题,利用双频互相关函数,推导了离散随机介质中激光程差的计算公式,建立了激光程差与粒子浓度、粒子直径等常规参数间的联系。在此基础上,提出了计算由大气气溶胶粒子的时延效应所引入的激光程差的方法,并根据气溶胶和云雾的光学特性(OPAC)气溶胶模式,计算了卫星对地激光测距时,大气气溶胶粒子所造成的激光程差。结果表明,当激光波长为1064 nm,气溶胶粒子的模式半径大于0.25μm时,随着模式半径的增大,其造成的激光程差逼近4.6 cm,在毫米乃至亚毫米级激光测距精度要求下,必须对其进行修正。