對流層散射通信主要利用對流層的湍流對于電波的散射特性實現(xiàn)電磁波的遠距離傳輸,在野戰(zhàn)條件下是除了衛(wèi)星通信和微波通信外的另一種重要的高可靠性通信手段。本文從聲波擾動對流層的基本機理出發(fā),利用相干聲波激勵對流層產(chǎn)生的相對介電常數(shù)起伏“人工不均勻體”實現(xiàn)電磁波的有效傳輸,使得散射超視距傳輸模式的“憑借”機制可以人為控制,散射超視距傳輸模式的性能和參數(shù)不再完全依賴自然湍流,從而有效提升散射通信傳輸信道的可靠性,提升散射通信的穩(wěn)定性。它是機器學(xué)習(xí)理論、計算幾何學(xué)、晴空大氣人工變態(tài)以及電大尺寸問題的計算電磁學(xué)幾個研究方向高度交叉融合的創(chuàng)新體。本文從理論建模和散射實驗兩方面對其進行探究,主要進行了以下工作:首先,進行相干聲波擾動下對流層模型建立及其散射計算。根據(jù)對流層散射鏈路幾何關(guān)系、聲波干涉理論和平面聲源陣列原理建立相干聲波擾動條件下相對介電常數(shù)起伏“人工不均勻體”的理論模型,完成了“人工不均勻體”形狀、尺寸和分布的可視化描述;采用機器學(xué)習(xí)的聚類算法按照一定的介電常數(shù)的差異對建立的“人工不均勻體”模型進行三維空間區(qū)域分解;采用計算機圖形學(xué)的相關(guān)算法計算得到每個子區(qū)域的三角面元剖分的外包絡(luò)面;對雷達收... 

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 對流層散射通信的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 相干聲波擾動大氣的人工變態(tài)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 存在問題
    1.3 論文的主要工作與安排
    1.4 本章小結(jié)
第二章 相干聲波擾動對流層建模的數(shù)學(xué)理論及分析
    2.1 聚類算法
        2.1.1 基于距離的幾何模型
        2.1.2 基于距離的K-means聚類算法
    2.2 離散點集最小(凸)包圍邊界查找與三角剖分算法
    2.3 空間射線與空間三角形曲面的判交
    2.4 本章小結(jié)
第三章 相干聲波擾動對流層的電磁模型的建立及分析
    3.1 對流層散射鏈路模型
    3.2 聲波的波動與相干性
        3.2.1 聲波的波動
        3.2.2 基于干涉理論的兩種相干聲源陣列模型
    3.3 相干聲波擾動有效散射區(qū)域產(chǎn)生“人工不均勻體”原理
        3.3.1 基于平面天線陣原理的相對介電常數(shù)起伏分布模型
        3.3.2 可行性分析與計算
    3.4 有效散射區(qū)域內(nèi)“人工不均勻體”的聚類與三角剖分
    3.5 射線追蹤法原理
        3.5.1 射線追蹤算法理論基礎(chǔ)
        3.5.2 無線信道參數(shù)預(yù)測
        3.5.3 發(fā)射與反彈射線法
    3.6 接收端場強模值的計算
        3.6.1 接收端散射場強計算的流程及步驟
        3.6.2 多核心因素影響場強的分析及相關(guān)結(jié)論
    3.7 本章小結(jié)
第四章 相干聲波擾動對流層的電磁散射實驗設(shè)計與探究
    4.1 平面相干聲源陣列系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)的設(shè)置
        4.1.1 聲源系統(tǒng)的兩種基本結(jié)構(gòu)
        4.1.2 聲源系統(tǒng)核心參數(shù)的仿真結(jié)果
    4.2 微波暗室散射實驗方案設(shè)計
        4.2.1 實驗系統(tǒng)和基本儀器介紹
        4.2.2 實施方法與步驟
        4.2.3 實驗數(shù)據(jù)處理與分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]共形相控陣天線的技術(shù)研究[J]. 伏浩,李小浩,李會蓮.  大眾科技. 2014(08)
[2]高仰角對流層散射電波傳播損耗的一種預(yù)計方法[J]. 徐松毅,陳常嘉,李文鐸.  電波科學(xué)學(xué)報. 2011(03)
[3]對流層散射通信在軍事通信中的應(yīng)用[J]. 常迎春.  通信技術(shù)與發(fā)展. 1997(03)

博士論文
[1]電磁波在對流層中傳輸與散射若干問題研究[D]. 弓樹宏.西安電子科技大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于射線追蹤法的毫米波室內(nèi)信道建模研究[D]. 周安東.山東大學(xué) 2018
[2]基于聲波擾動蒸發(fā)波導(dǎo)的超視距雷達目標(biāo)隱身方法探究[D]. 霍亞璽.西安電子科技大學(xué) 2017
[3]電波預(yù)估射線追蹤法的研究與實現(xiàn)[D]. 何威.南京郵電大學(xué) 2016
[4]室內(nèi)環(huán)境信息對射線跟蹤算法預(yù)測精度的影響研究[D]. 李昌龍.西安電子科技大學(xué) 2014
[5]對流層與電離層中電波傳播的相關(guān)問題研究[D]. 薛曉清.西安電子科技大學(xué) 2009
[6]聲波干擾下對流層散射特性研究[D]. 劉忠玉.西安電子科技大學(xué) 2009
[7]聲波干擾下對流層散射通信機理研究[D]. 鄒震.西安電子科技大學(xué) 2008



本文編號：3694984