长波传播时延变化与温度的相关性分析及建模

地基长波导航/授时系统是国家PNT体系的重要组成部分,是GPS、北斗等星基导航/授时系统在电磁干扰及物理遮挡环境下的重要备份系统,而传播时延的高精度预测是提高其导航/授时精度的关键因素之一。本文在对我国蒲城长波授时台信号进行长期监测的基础上,分析了长波信号沿地表传播时的时变特性,研究了传播时延与温度之间的相关性,采用最小二乘法构建了长波传播时延随温度变化的时变模型。结果显示,模型预测结果与实测结果吻合较好,可有效提高时延预测精度。

长波超长波传播色散对通信解码的影响

色散效应是造成无线通信信道码间串扰的主要因素之一.就长波超长波传播色散对通信解码的影响进行了讨论.根据长波超长波在地-电离层波导中和海水中传播的模方程计算出传播色散对信号的衰减特性;分析了在典型条件下长波超长波传播色散对通信造成的误码特性;最后根据长波超长波传播色散的衰减特性提出了对其进行补偿的有效方法,使传播色散对通信误码的影响减小到最低程度.

基于LWPC和IRI模型的NWC台站信号传播幅度建模分析

频率为3~30kHz的甚低频(VLF,Very Low Frequency)电磁波具有波长长、传播距离远的特点,能够沿地面-低电离层波导进行传播,在通信、导航等许多领域都被广泛应用.基于波导模理论的长波传播模型(LWPC,Long-Wavelength Propagation Capability)能够用于计算甚低频波的传播路径及幅度,进而研究耀斑、磁暴、地震等事件对电离层的扰动.本文利用国际电离层参考模型(IRI,International Reference Ionosphere)对LWPC中电子密度和碰撞频率进行改进,并将模拟结果与武汉大学VLF接收机实际观测到的NWC(North West Cape)台站信号幅度进行比较分析,结果表明改进后LWPC模型得到的幅度及变化趋势与实际值更加接近.LWPC模型给出的电子密度与IRI模型得到的电子密度在日间基本一致,但是在夜间存在差异,造成夜间部分区域NWC台站信号幅度的差异性,验证了电离层电子密度对于VLF信号传播具有的重要影响.传播路径上的晨昏变化也可以引起VLF信号幅度分布的突变,在日出和日落时间段内存在明显的过渡区域.基于IRI模型的LWPC,改善了VLF电波传播过程的预测分析效果,提供了一种长波导航通信质量的评估方法.