基于分步小波變換的對流層電波傳播特性和分析軟件開發(fā)
發(fā)布時間:2021-02-22 15:51
對流層散射傳播具有超視距、大容量、高可靠等優(yōu)點,在軍事、民用領域應用前景十分廣闊。但會受到大氣動力學與熱力學條件的影響,對流層的折射率呈現(xiàn)時變、空變特性,再加上反射、繞射、折射等交織在一起,使得對流層散射傳播十分復雜。針對對流層電波傳播的復雜性,而該復雜性對無線通信系統(tǒng)的設計和優(yōu)化十分重要,提出了基于分步小波算法(Split Step Wavelet Method,SSWM)的對流層電波傳播特性分析方法,為了更靈活的選擇參數(shù),在Matlab環(huán)境下開發(fā)了分析軟件。主要有如下工作:首先,基于小波分析時空變化的優(yōu)勢求解波動拋物型方程,確定相關參數(shù);其次,分析了對流層的波導結構以及幾種大氣折射指數(shù)模型,根據(jù)電波在對流層中傳播損耗的基本理論,計算了電波傳播損耗;然后,利用Matlab軟件平臺,開發(fā)了對流層電波傳播分析軟件和圖形用戶界面(Graphical User Interface,GUI);最后,利用開發(fā)的軟件,對標準環(huán)境和蒸發(fā)波導兩種環(huán)境的電波傳播損耗進行了數(shù)值分析,并且對SSWM與分步傅里葉變換(Split Step Fourier Transform,SSFT)做對比,數(shù)值結果有很好的...
【文章來源】:貴州師范大學貴州省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 序言
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
1.4 本章小結
第二章 拋物型波動方程的求解
2.1 對流層環(huán)境下的波動方程
2.2 分步小波法
2.2.1 基小波理論
2.2.2 分步小波變換算法
2.3 離散混合傅里葉變換法
2.4 相關參數(shù)的確定
2.4.1 邊界條件
2.4.2 初始條件
2.4.3 大氣折射指數(shù)
2.4.4 步長的確定
2.5 本章小結
第三章 對流層的電波傳播特性
3.1 大氣結構簡介
3.2 對流層波導結構
3.3 大氣折射指數(shù)模型
3.4 電波傳播理論
3.4.1 電波在對流層中傳播損耗基本理論
3.4.2 對流層波導中電波傳播損耗計算
3.5 本章小結
第四章 分析軟件
4.1 編程環(huán)境
4.2 圖形用戶界面GUI
4.3 圖形用戶界面的實現(xiàn)
4.4 本章小結
第五章 數(shù)值結果分析
5.1 環(huán)境因素和天線參數(shù)對電波傳播的影響
5.1.1 標準環(huán)境下的電波傳播
5.1.2 波導環(huán)境下的電波傳播
5.2 本章小結
第六章 總結與展望
致謝詞
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
附錄一 仿真程序
附錄二 仿真程序
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于分步小波變換的對流層電波傳播特性和分析軟件[J]. 韋姍姍,胡圣波,鄢婷婷,莫金容. 計算機應用. 2019(06)
[2]海洋信息獲取、傳輸、處理及融合前沿研究評述[J]. 徐文,鄢社鋒,季飛,陳景東,張杰,趙航芳,陳戈,吳永清,余華,張歆,許肖梅,陳惠芳. 中國科學:信息科學. 2016(08)
[3]Statistical characteristics of the surface ducts over the South China Sea from GPS radiosonde data[J]. CHENG Yinhe,ZHOU Shengqi,WANG Dongxiao,LU Yuanzheng,YAO Jinglong. Acta Oceanologica Sinica. 2015(11)
[4]基于PE模型的地形條件下電波傳播損耗預測[J]. 劉曉娣,肖金光,周新力. 計算機仿真. 2015(08)
[5]基于雙向拋物方程逆算法的障礙物定位技術研究[J]. 王昆,龍云亮,劉震宇. 電波科學學報. 2015(06)
[6]基于OpenMP的多輻射源二維電波傳播預測方法[J]. 盛楠,廖成,張青洪,陳伶璐. 電波科學學報. 2013(04)
[7]不均勻大氣結構中的電磁環(huán)境仿真研究[J]. 程芳,沈懷榮. 系統(tǒng)仿真學報. 2012(10)
[8]蒸發(fā)波導測量儀器的精度分析與檢驗[J]. 張愛麗,王艷軍,張瑜. 西安電子科技大學學報. 2012(04)
[9]不規(guī)則地形條件下雙向DMFT電波傳播特性算法研究[J]. 李德鑫,楊日杰,王元誠,張丹. 航空學報. 2012(02)
[10]MATLAB的兩種圖形用戶界面參數(shù)輸入方法[J]. 紀元法,孫希延,施滸立. 電腦知識與技術. 2008(13)
博士論文
[1]大區(qū)域地理環(huán)境的電磁建模及高效拋物方程方法研究[D]. 張青洪.西南交通大學 2016
[2]基于拋物方程的復雜氣象環(huán)境電磁建模及仿真研究[D]. 盛楠.西南交通大學 2015
[3]海上對流層波導的雷達海雜波/GPS信號反演方法研究[D]. 張金鵬.西安電子科技大學 2013
[4]大氣波導中電磁波傳播及反演關鍵技術[D]. 楊超.西安電子科技大學 2010
[5]預測復雜環(huán)境下電波傳播特性的算法研究[D]. 胡繪斌.國防科學技術大學 2006
碩士論文
[1]電波傳播預測計算中的準三維拋物線方程法[D]. 黃穎.南京郵電大學 2017
[2]基于蒸發(fā)波導的雷達電磁盲區(qū)特性與補盲策略研究[D]. 趙春麗.河南師范大學 2017
[3]拋物線方程法求解電波傳播問題快速算法研究[D]. 陳瑩.南京郵電大學 2016
[4]復雜環(huán)境下高頻電波傳播的拋物線方程方法研究[D]. 徐高晨.西安理工大學 2016
[5]二維波動方程的全變分正則化正反演方法研究[D]. 周春海.哈爾濱工程大學 2016
[6]對流層電磁波傳播的拋物型方程法研究[D]. 邱志勇.鄭州大學 2015
[7]電波傳播損耗預測的拋物型方程模擬[D]. 任明.杭州電子科技大學 2013
[8]傅里葉變換和小波分析在地震勘探中的處理[D]. 林艷.成都理工大學 2012
[9]基于拋物方程的電波傳播問題研究[D]. 張永棟.國防科學技術大學 2011
本文編號:3046219
【文章來源】:貴州師范大學貴州省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 序言
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
1.4 本章小結
第二章 拋物型波動方程的求解
2.1 對流層環(huán)境下的波動方程
2.2 分步小波法
2.2.1 基小波理論
2.2.2 分步小波變換算法
2.3 離散混合傅里葉變換法
2.4 相關參數(shù)的確定
2.4.1 邊界條件
2.4.2 初始條件
2.4.3 大氣折射指數(shù)
2.4.4 步長的確定
2.5 本章小結
第三章 對流層的電波傳播特性
3.1 大氣結構簡介
3.2 對流層波導結構
3.3 大氣折射指數(shù)模型
3.4 電波傳播理論
3.4.1 電波在對流層中傳播損耗基本理論
3.4.2 對流層波導中電波傳播損耗計算
3.5 本章小結
第四章 分析軟件
4.1 編程環(huán)境
4.2 圖形用戶界面GUI
4.3 圖形用戶界面的實現(xiàn)
4.4 本章小結
第五章 數(shù)值結果分析
5.1 環(huán)境因素和天線參數(shù)對電波傳播的影響
5.1.1 標準環(huán)境下的電波傳播
5.1.2 波導環(huán)境下的電波傳播
5.2 本章小結
第六章 總結與展望
致謝詞
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
附錄一 仿真程序
附錄二 仿真程序
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于分步小波變換的對流層電波傳播特性和分析軟件[J]. 韋姍姍,胡圣波,鄢婷婷,莫金容. 計算機應用. 2019(06)
[2]海洋信息獲取、傳輸、處理及融合前沿研究評述[J]. 徐文,鄢社鋒,季飛,陳景東,張杰,趙航芳,陳戈,吳永清,余華,張歆,許肖梅,陳惠芳. 中國科學:信息科學. 2016(08)
[3]Statistical characteristics of the surface ducts over the South China Sea from GPS radiosonde data[J]. CHENG Yinhe,ZHOU Shengqi,WANG Dongxiao,LU Yuanzheng,YAO Jinglong. Acta Oceanologica Sinica. 2015(11)
[4]基于PE模型的地形條件下電波傳播損耗預測[J]. 劉曉娣,肖金光,周新力. 計算機仿真. 2015(08)
[5]基于雙向拋物方程逆算法的障礙物定位技術研究[J]. 王昆,龍云亮,劉震宇. 電波科學學報. 2015(06)
[6]基于OpenMP的多輻射源二維電波傳播預測方法[J]. 盛楠,廖成,張青洪,陳伶璐. 電波科學學報. 2013(04)
[7]不均勻大氣結構中的電磁環(huán)境仿真研究[J]. 程芳,沈懷榮. 系統(tǒng)仿真學報. 2012(10)
[8]蒸發(fā)波導測量儀器的精度分析與檢驗[J]. 張愛麗,王艷軍,張瑜. 西安電子科技大學學報. 2012(04)
[9]不規(guī)則地形條件下雙向DMFT電波傳播特性算法研究[J]. 李德鑫,楊日杰,王元誠,張丹. 航空學報. 2012(02)
[10]MATLAB的兩種圖形用戶界面參數(shù)輸入方法[J]. 紀元法,孫希延,施滸立. 電腦知識與技術. 2008(13)
博士論文
[1]大區(qū)域地理環(huán)境的電磁建模及高效拋物方程方法研究[D]. 張青洪.西南交通大學 2016
[2]基于拋物方程的復雜氣象環(huán)境電磁建模及仿真研究[D]. 盛楠.西南交通大學 2015
[3]海上對流層波導的雷達海雜波/GPS信號反演方法研究[D]. 張金鵬.西安電子科技大學 2013
[4]大氣波導中電磁波傳播及反演關鍵技術[D]. 楊超.西安電子科技大學 2010
[5]預測復雜環(huán)境下電波傳播特性的算法研究[D]. 胡繪斌.國防科學技術大學 2006
碩士論文
[1]電波傳播預測計算中的準三維拋物線方程法[D]. 黃穎.南京郵電大學 2017
[2]基于蒸發(fā)波導的雷達電磁盲區(qū)特性與補盲策略研究[D]. 趙春麗.河南師范大學 2017
[3]拋物線方程法求解電波傳播問題快速算法研究[D]. 陳瑩.南京郵電大學 2016
[4]復雜環(huán)境下高頻電波傳播的拋物線方程方法研究[D]. 徐高晨.西安理工大學 2016
[5]二維波動方程的全變分正則化正反演方法研究[D]. 周春海.哈爾濱工程大學 2016
[6]對流層電磁波傳播的拋物型方程法研究[D]. 邱志勇.鄭州大學 2015
[7]電波傳播損耗預測的拋物型方程模擬[D]. 任明.杭州電子科技大學 2013
[8]傅里葉變換和小波分析在地震勘探中的處理[D]. 林艷.成都理工大學 2012
[9]基于拋物方程的電波傳播問題研究[D]. 張永棟.國防科學技術大學 2011
本文編號:3046219
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