高超聲速飛行器再入過程中會(huì)在其表面產(chǎn)生“等離子體鞘套”。等離子體鞘套會(huì)對(duì)電磁波產(chǎn)生不同程度的反射衰減和吸收衰減,使通信質(zhì)量惡化,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)䦟?dǎo)致通信中斷,產(chǎn)生“黑障”現(xiàn)象。為實(shí)現(xiàn)“黑障”條件下的可靠信息傳輸,前提是要了解等離子鞘套的信道特性,使通信技術(shù)與系統(tǒng)適應(yīng)于等離子鞘套信道,從而建立一種適用于等離子鞘套下的通信方法。因此本文提出了一種基于反射信號(hào)測(cè)量的等離子鞘套信道實(shí)時(shí)預(yù)估方法,通過提取鞘套中寄生調(diào)制效應(yīng)對(duì)反射信號(hào)的影響,并結(jié)合等離子體中反射信號(hào)與透射信號(hào)之間的相關(guān)性,反演出鞘套對(duì)透射信號(hào)的作用,進(jìn)而預(yù)估得到鞘套信道特征;另外針對(duì)該實(shí)時(shí)預(yù)估方法,設(shè)計(jì)出一套實(shí)時(shí)預(yù)估裝置,包含了反射信號(hào)提取方案的設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)處理方案的設(shè)計(jì)以及整體硬件平臺(tái)的搭建;最后通過搭建的預(yù)估裝置對(duì)該信道預(yù)估方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,確定該預(yù)估方法的計(jì)算精度以及實(shí)驗(yàn)可行性。本文主要研究?jī)?nèi)容和貢獻(xiàn)如下:（1）基于對(duì)電波傳播特性以及等離子信道特性的理論分析,首次提出一種從信號(hào)發(fā)射端對(duì)等離子鞘套信道特征進(jìn)行預(yù)估的實(shí)時(shí)計(jì)算方法,首先通過對(duì)等離子鞘套中反射信號(hào)與透射信號(hào)相關(guān)性分析,為預(yù)估算法提供基礎(chǔ)。核心部分的穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)等離子體信道實(shí)... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

微帶天線結(jié)構(gòu)

56(c)圖4.5 微帶天線仿真圖（a.1.8GHz b.2.3GHz c.3GHz）等離子體介質(zhì)如圖 4.6 所示，設(shè)計(jì) 200mm*200mm*180mm 的立方體模擬等離子實(shí)驗(yàn)環(huán)境，等離子參數(shù)通過 CST 中的 Drude 模型設(shè)定。圖4.6 等離子體介質(zhì)模型通過 CST 完成微帶天線和等離子體介質(zhì)的設(shè)計(jì)以及測(cè)試后，將不同電子密度下CST 天線仿真模型保存成 S2P 文件，將文件添加在 ADS 電路中的 2 端口處的數(shù)據(jù)模塊，配合 ADS 完成電路測(cè)試以及進(jìn)行瞬態(tài)仿真，也稱為 ADS 與 CST 的聯(lián)合仿真。(a) 反射信號(hào)幅值相位(b) 透射信號(hào)幅值相位圖4

等離子體介質(zhì)如圖 4.6 所示，設(shè)計(jì) 200mm*200mm*180mm 的立方體模擬等離子實(shí)驗(yàn)環(huán)境，等離子參數(shù)通過 CST 中的 Drude 模型設(shè)定。圖4.6 等離子體介質(zhì)模型通過 CST 完成微帶天線和等離子體介質(zhì)的設(shè)計(jì)以及測(cè)試后，將不同電子密度下CST 天線仿真模型保存成 S2P 文件，將文件添加在 ADS 電路中的 2 端口處的數(shù)據(jù)模塊，配合 ADS 完成電路測(cè)試以及進(jìn)行瞬態(tài)仿真，也稱為 ADS 與 CST 的聯(lián)合仿真。(a) 反射信號(hào)幅值相位(b) 透射信號(hào)幅值相位圖4.7 真空時(shí) ADS-CST 聯(lián)合仿真結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]層狀介質(zhì)時(shí)域有限差分方法斜入射平面波引入新方式[J]. 姜彥南,葛德彪.  物理學(xué)報(bào). 2008(10)
[2]矩形微帶貼片天線（MPA）原理介紹及EDA設(shè)計(jì)[J]. 張劍.  集成電路通訊. 2008(03)
[3]等離子體溫度分布測(cè)量方法的研究[J]. 陳根余,張均,張屹,趙智.  激光技術(shù). 2008(02)
[4]微波共振探針在測(cè)量等離子體密度中的應(yīng)用[J]. 曹金祥,徐宏亮,俞昌旋,曾磊,趙紅波,丁衛(wèi)星,許炳,沈海根,金凱.  電子學(xué)報(bào). 1995(06)
[5]非均勻等離子鞘套中電波傳輸?shù)慕朴?jì)算[J]. 董乃涵,趙漢章,吳是靜.  宇航學(xué)報(bào). 1984(01)

碩士論文
[1]等離子鞘套參數(shù)及信道特性實(shí)時(shí)預(yù)估方法研究[D]. 王迪.西安電子科技大學(xué) 2017
[2]電磁波在等離子鞘套中的傳播與散射相關(guān)問題研究[D]. 劉德.西安電子科技大學(xué) 2015
[3]無線信道測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 谷延光.西安電子科技大學(xué) 2015
[4]動(dòng)態(tài)等離子體信道的研究與建模[D]. 王曉林.西安電子科技大學(xué) 2013
[5]等離子體光譜診斷及CO+光譜研究[D]. 邵旭萍.華東師范大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3320735