發(fā)布時間：2017-12-10 13:17

  本文關(guān)鍵詞：基于GNSS-R的海面風(fēng)場探測技術(shù)研究與仿真

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【摘要】：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)正逐漸豐富且多元化,在為用戶提供導(dǎo)航定位、通信授時等功能服務(wù)的同時也在源源不斷的向空間中提供電磁散射信號。由于擁有大量的信號源,研究投入的硬件成本變小,使得對衛(wèi)星反射信號的研究已經(jīng)成為衛(wèi)星應(yīng)用研究熱點。本文主要基于典型海浪譜和反射信號的時延和多普勒一維相關(guān)功率譜曲線特性進行海面風(fēng)場反演研究工作。本文首先研究常用海面風(fēng)場探測技術(shù),對其原理及性能進行了詳細的了解,然后研究常用的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的構(gòu)成,對GPS系統(tǒng)信號進行了詳細研究,詳細分析了信號產(chǎn)生原理、過程。并分別從GPS直射信號和經(jīng)海面反射和散射的反射信號兩方面分析了信號特性,為后續(xù)的分析奠定基礎(chǔ)。其次,對典型的海浪譜模型進行深入的研究與仿真,利用matlab軟件設(shè)計仿真模塊,仿真了隨著海面風(fēng)速、風(fēng)向的變化與衛(wèi)星反射信號相關(guān)功率譜特性曲線的關(guān)系,通過對仿真結(jié)果的分析得出了利用衛(wèi)星反射信號進行海面風(fēng)場反演的可行性,在此基礎(chǔ)上給出反演算法。最后,整合仿真模塊單元,基于.Net平臺WPF框架,利用Blend軟件開發(fā)用戶界面,C#中間接口,實現(xiàn)了C#與matlab聯(lián)合開發(fā),根據(jù)反演算法的基本原理,設(shè)計了完整的基于衛(wèi)星反射信號反演風(fēng)場的仿真軟件,提供了信號產(chǎn)生、典型海浪譜模型仿真及海面風(fēng)場反演仿真功能,并驗證了風(fēng)場反演算法的正確性。該軟件不僅用于風(fēng)場數(shù)據(jù)反演,還提供GPS信號特征分析、海浪譜特性分析及散射信號特征曲線繪圖等功能,可作為在其他領(lǐng)域研究的輔助工具,提高研究效率。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P714.2;P228.4

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本文編號：1274578