极低频发射系统关键技术的研究与实现

[目的]发射可覆盖我国领土和主要领海的高信噪比极低频信号可为开展地下资源探测和地震预报等探索性研究及工程试验研究提供辐射信号服务。[方法]论述水平低架天线辐射极低频信号的基本原理,介绍极低频发射系统的组成,研究极低频大功率放大、水平天线调谐、强电磁场集散检测控制等关键技术,研制构建世界首个民用极低频发射台,并开展数千公里远距离场强测试。[结果]结果表明,极低频信号可覆盖我国国土和主要领海,比天然源信号高出10~20 dB,探测深度可达10 km。[结论]研制的极低频发射台可为地质探测、地震预测跨学科研究提供新的公用性、开放性服务平台,将推动我国低频无线电、空间物理和地球物理等基础学科的发展。

高温超导低频电磁通信机械天线的关键技术分析

传统的低频电磁通信天线为电天线,总体尺寸庞大,限制了其应用范围,机械天线是解决这个问题的新型技术路线。本文首先介绍了低频电磁通信机械天线的工作原理,通过理论推导分析了影响机械天线电磁辐射效能的核心参数,然后基于影响核心参数的相关变量,探讨了采用高温超导材料研制机械天线的优势,最后总结出超导材料特性分析和特种信息调制方法,以及超导磁极优化设计是需要攻克的关键技术问题,为深入研究高温超导低频电磁通信机械天线提供参考性意见。

大气噪声幅度分布与抑制处理分析

大气噪声的分析与抑制对低频通信至关重要。结合实测大气噪声数据分析其幅度分布,提出噪声抑制的新非线性变换方法,并理清非线性变换的检测性能与正态性的关系。首先分析实测噪声幅值分布,验证其非高斯性且接近服从对称α稳定(symmetricα-stable,SαS)噪声模型。然后基于高斯化处理后信号检测模型,推导得到新非线性变换方法——过高斯化处理。最后,基于实测大气数据的正态检验统计与误码率(bit error ratio,BER)仿真表明:大气噪声处理技术的BER性能与正态性之间并非一定正相关;过高斯化处理能够有效降低BER,性能接近传统局部最优检测器。