發(fā)布時間：2021-01-15 22:31

　　保持與陸地的聯(lián)系對于船只在浩瀚的海洋中航行非常重要。來自陸地的高頻信號經(jīng)電離層和海面多次折反射后到達船只,受到不同海況的傳播衰減特性影響。針對粗糙海面反射模型,從建立海面波動方程出發(fā),考慮到波浪屏蔽對信號的影響,建立了新的反射衰減模型。利用該模型進行仿真,得到高頻信號超視距海上傳播的最大跳變規(guī)律。分析了湍流海面和平靜海面對高頻信號衰減的差異,揭示了海浪遮擋是引起差異的主要因素。對于航行在波濤洶涌的海面上的船舶,建立了包含浪和涌特征的多路徑反射疊加模型,該模型考慮了大尺度波和小尺度波的海面情況,更加接近實際情況。最后利用所建立的模型計算了高頻信號的最大跳數(shù)和通信距離。 

【文章來源】：電訊技術(shù). 2020,60(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

信號傳輸?shù)乃p示意圖

與高頻信號的波長相比，海浪波的尺度更大。為了簡化，不妨忽略小尺度表面張力波，而僅考慮重力波。假設(shè)波浪高度只與風速有關(guān)，可用Neumann和Pierson的波動方程[7-8]來模擬海面。調(diào)整模態(tài)參數(shù)，獲得風速與波高的關(guān)系，與英國氣象局發(fā)布的數(shù)據(jù)完全一致[8]。根據(jù)不同的風速，模擬不同海面的狀態(tài)，如圖2所示，其中X軸為波浪的X軸切面，Y軸為波浪的Y軸切面，Z軸為波浪的高度。為簡化起見，假定所有水平海面反射的信號都有用，則只需計算洶涌海面梯度為0區(qū)域占整個海平面總面積的比例，就可以得到高頻信號的有效反射率。利用前面的海面模型進行仿真計算，得到圖3，可以發(fā)現(xiàn)有效反射率隨著風速增加而迅速下降，但當風速大于3 m/s后下降開始變得緩慢。

為簡化起見，假定所有水平海面反射的信號都有用，則只需計算洶涌海面梯度為0區(qū)域占整個海平面總面積的比例，就可以得到高頻信號的有效反射率。利用前面的海面模型進行仿真計算，得到圖3，可以發(fā)現(xiàn)有效反射率隨著風速增加而迅速下降，但當風速大于3 m/s后下降開始變得緩慢。1.3.2 波的屏蔽計算

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Fresnel反射原理的海洋反射高頻無線電分析[J]. 李璟,謝李豆,郭建政,文海東.  中國科技信息. 2019(10)
[2]基于能量損耗的多徑-多跳高頻電波在海平面的傳播[J]. 郭曉永,陳諶,智艷輝,賈祎斐.  河南工程學院學報(自然科學版). 2019(01)
[3]計算電離層VLF波傳輸特性的時域有限差分算法[J]. 張馳,芮國勝,王瑞,薛鵬.  電訊技術(shù). 2016(11)
[4]雙尺度方法在粗糙海面及泡沫層復合散射中的應用[J]. 張凱.  電子科技. 2014(02)
[5]艦艇間短波通信鏈路的分析與計算[J]. 王鵬飛.  艦船電子工程. 2008(08)

博士論文
[1]海面電磁與光散射特性研究[D]. 張延冬.西安電子科技大學 2004



本文編號：2979624