發(fā)布時(shí)間：2017-11-28 10:21

  本文關(guān)鍵詞：斜程大氣湍流信道激光回波軸向閃爍指數(shù)的研究

  更多相關(guān)文章： 大氣光學(xué) 閃爍指數(shù) 修正Rytov理論 Rytov近似 外尺度 內(nèi)尺度

【摘要】：在自由空間光通信、激光雷達(dá)、目標(biāo)跟蹤等主動(dòng)探測(cè)光學(xué)系統(tǒng)中,光波經(jīng)斜程大氣信道傳輸時(shí),由于大氣湍流折射率的隨機(jī)起伏,接收到的回波信號(hào)會(huì)發(fā)生強(qiáng)度起伏現(xiàn)象,即光強(qiáng)閃爍效應(yīng)。閃爍效應(yīng)的存在嚴(yán)重制約了地空路徑中光波傳輸應(yīng)用的發(fā)展,因此十分有必要對(duì)光波回波信號(hào)的閃爍指數(shù)進(jìn)行理論建模,以準(zhǔn)確掌握光強(qiáng)閃爍效應(yīng)的物理特性,為相關(guān)的激光傳輸系統(tǒng)提供理論方面的參考。本文分別基于經(jīng)典Rytov理論與修正Rytov理論,對(duì)單站及雙站發(fā)射和接收系統(tǒng)斜程大氣湍流信道光波回波的軸向閃爍指數(shù)進(jìn)行了研究。首先,對(duì)大氣湍流相關(guān)理論及對(duì)閃爍指數(shù)構(gòu)成影響的湍流要素進(jìn)行了相關(guān)介紹。其次,根據(jù)光波斜程傳輸理論及隨高度變化的ITU-R大氣結(jié)構(gòu)常數(shù)模型,采用經(jīng)典Rytov理論及修正Hill譜模型,同時(shí)考慮湍流內(nèi)、外尺度影響,對(duì)球面波入射有限尺寸反射器目標(biāo)回波的軸向閃爍指數(shù)進(jìn)行了推導(dǎo)。數(shù)值計(jì)算并分析了不同參數(shù)時(shí),回波軸向閃爍指數(shù)隨著菲涅耳率的變化關(guān)系,結(jié)果表明:內(nèi)尺度與外尺度、波長(zhǎng)、目標(biāo)高度均對(duì)閃爍指數(shù)構(gòu)成影響,影響力的大小應(yīng)綜合考量各因素得以確定。最后,利用修正Rytov理論,將點(diǎn)目標(biāo)回波的閃爍指數(shù)模型拓展至湍流中等及強(qiáng)起伏條件,并利用隨高度變化的外尺度對(duì)閃爍指數(shù)進(jìn)行計(jì)算。數(shù)值分析表明:當(dāng)湍流起伏較弱時(shí),外尺度對(duì)于閃爍指數(shù)的影響遠(yuǎn)小于內(nèi)尺度,但當(dāng)系統(tǒng)處于中度及強(qiáng)起伏湍流時(shí),隨高度變化的外尺度影響作用明顯,不可忽略。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN24;P49

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉式達(dá);有關(guān)大氣湍流的幾個(gè)問題[J];氣象學(xué)報(bào);1990年01期

2 RonCowen,王建華;令人恐懼的航空“暗礁”──大氣湍流[J];世界科學(xué);1998年12期

3 鄭祖光;劉式達(dá);劉月新;;大氣湍流發(fā)生的非線性機(jī)制[J];中國科學(xué)(B輯 化學(xué) 生命科學(xué) 地學(xué));1989年05期

4 段美玲;李晉紅;魏計(jì)林;;部分相干厄米高斯光束在斜程大氣湍流中的擴(kuò)展[J];強(qiáng)激光與粒子束;2013年09期

5 郭振華;許德勝;王世鵬;李再光;;大氣湍流對(duì)激光傳輸?shù)挠绊慬J];激光技術(shù);1992年02期

6 張慧敏,李新陽;熱風(fēng)式大氣湍流模擬裝置的哈特曼測(cè)量[J];光電工程;2004年S1期

7 姚菡;盛立芳;賀峗;黃健;;利用連續(xù)小波提取近海大氣湍流中的相干結(jié)構(gòu)[J];中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年05期

8 李慶宜,吳法理;大氣湍流下風(fēng)力透平的性能預(yù)測(cè)[J];華中理工大學(xué)學(xué)報(bào);1990年03期

9 胡朝暉，，姜文漢;受大氣湍流影響的光學(xué)波前模擬[J];光電工程;1995年02期

10 王瑾;黃德修;元秀華;唐藝;;基于自適應(yīng)濾波器的大氣湍流噪聲抑制[J];光學(xué)技術(shù);2006年05期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賈鵬;;大氣湍流相位屏的分形模擬[A];中國天文學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)手冊(cè)[C];2011年

2 申永;劉建國;曾宗泳;徐亮;方武;;用于光傳輸實(shí)驗(yàn)的大氣湍流模擬裝置[A];中國光學(xué)學(xué)會(huì)2010年光學(xué)大會(huì)論文集[C];2010年

3 黨宏杰;史學(xué)書;袁嗣杰;楊瀟;;大氣湍流對(duì)深空天線組陣影響的仿真與分析[A];全國第4屆信號(hào)和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

4 萬敏;蘇毅;向汝建;;激光導(dǎo)引星自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)大氣湍流低階像差校正效果分析[A];中國工程物理研究院科技年報(bào)（2001）[C];2001年

5 元秀華;黃德修;譚林偉;;基于遺傳算法的FSO系統(tǒng)大氣湍流自適應(yīng)補(bǔ)償技術(shù)研究[A];中國光學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];2006年

6 廖天河;劉偉;高穹;;多光束傳輸對(duì)大氣湍流與熱暈綜合效應(yīng)的改善[A];第十屆全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2012年

7 吳笛霄;陳棟;;應(yīng)用Hill譜分析大氣湍流環(huán)境下FSO通信的可行性[A];2009年先進(jìn)光學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用研討會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2009年

8 葉一東;;大氣湍流導(dǎo)致單束激光照明光強(qiáng)不均勻性的數(shù)值模擬[A];中國工程物理研究院科技年報(bào)（2000）[C];2000年

9 付強(qiáng);姜會(huì)林;王曉曼;劉智;;大氣湍流對(duì)高速激光通信影響的模擬實(shí)驗(yàn)研究[A];中國光學(xué)學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)大會(huì)摘要集[C];2011年

10 潘繼敏;吳長(zhǎng)奇;;大氣光通信中發(fā)射器最佳配置[A];現(xiàn)代通信理論與信號(hào)處理進(jìn)展——2003年通信理論與信號(hào)處理年會(huì)論文集[C];2003年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 記者任福海;新型大氣湍流隨機(jī)波前發(fā)生器研發(fā)成功[N];中國技術(shù)市場(chǎng)報(bào);2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 陳浩;大氣湍流中光波前的時(shí)空特性探測(cè)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2012年

2 華志勵(lì);大氣湍流背景下合成孔徑激光雷達(dá)成像算法研究[D];中國海洋大學(xué);2010年

3 姜義君;星地激光通信鏈路中大氣湍流影響的理論和實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 陳京元;大氣湍流間歇性及其對(duì)光波傳播的影響[D];中國工程物理研究院;2005年

5 楊瑞科;對(duì)流層地—空路徑電磁（光）波傳播的若干問題研究[D];西安電子科技大學(xué);2003年

6 王海燕;基于張量方法研究部分相干光和部分偏振光在大氣湍流中的傳輸特性[D];南京理工大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賈銳;斜程大氣湍流信道激光回波軸向閃爍指數(shù)的研究[D];太原理工大學(xué);2016年

2 張曉雪;基于液晶的大氣湍流模擬器設(shè)計(jì)[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2010年

3 徐光勇;大氣湍流中的激光傳輸數(shù)值模擬及其影響分析[D];電子科技大學(xué);2008年

4 石鵬飛;基于常規(guī)氣象參數(shù)的大氣湍流建模技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

5 楊婧

本文編號(hào)：1233636