大幅度磁流體動(dòng)力學(xué)（MHD）波和湍流通常在空間等離子體環(huán)境中觀察到。使用通過(guò)多航天器實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù),可以分離測(cè)量變量的時(shí)間和空間變化。雖然時(shí)域中的數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量可能會(huì)相當(dāng)大,但是在空間域中,其僅僅是航天器的數(shù)量,至多只有幾個(gè)。因此,諸如Capon方法的復(fù)雜技術(shù)經(jīng)常用于處理數(shù)據(jù)。由于湍流包含大量的波,因此實(shí)際上不可能使用觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)分解它。然而,在湍流分析中,我們感興趣的不是將湍流分離成所有單個(gè)波,而是確定描述湍流性質(zhì)的幾個(gè)宏觀物理參數(shù)。在本論文中,我們討論了當(dāng)只有有限數(shù)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)可用時(shí),在給定的測(cè)試湍流譜上提取盡可能多的信息的方法。給出測(cè)試湍流的波幅,使得湍流譜遵守具有指定總功率和功率定律指數(shù)的冪律分布。通過(guò)改變數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量,數(shù)據(jù)點(diǎn)的空間分離,事件的數(shù)量和其他外部參數(shù)來(lái)檢查我們的分析方法的準(zhǔn)確性和魯棒性。在參數(shù)調(diào)查之后,我們發(fā)現(xiàn)波模式的數(shù)量,x軸,數(shù)據(jù)點(diǎn)和事件的分離,相位相關(guān)的指數(shù),數(shù)據(jù)點(diǎn)的空間間隔是影響Capon估計(jì)的重要參數(shù)。在獲得需要使用的值之后,可以通過(guò)Capon方法并使用那些值獲得測(cè)試湍流的宏觀參數(shù)。為了建立分析空間等離子體湍流的新方法,我們能夠開發(fā)出產(chǎn)生可靠的冪律指數(shù)的計(jì)算程序... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：52 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
Chapter 1: Introduction
    1.1. Background
        1.1.1. Space plasma
        1.1.2. Magnetohydrodynamic (MHD) wave
        1.1.3. Turbulence
        1.1.4. Spacecraft measurement
        1.1.5. Temporal and Spatial data
        1.1.6. Macroscopic parameters
    1.2. Objective
Chapter 2: Analysis Method
    2.1. Fourier transform
    2.2. Capon’s method
        2.2.1. Lagrange multiplier method
        2.2.2. Derivation of Capon’s method
        2.2.3. Importance to repeat to analyze and take the average
    2.3. Comparison of Fourier and Capon’s method
        2.3.1. Program
        2.3.2. #data points = 100
        2.3.3. #data points = 5
    2.4. Creation of the test turbulence
        2.4.1. Kolmogorov scaling
        2.4.2. Parameters
    2.5. Applying Capon’s method to the test turbulence
        2.5.1. Parameters
        2.5.2. Improvement of analysis program
    2.6. Parameter survey
Chapter 3: Results
    3.1. Parameter survey
        3.1.1. nw
        3.1.2. A_0
        3.1.3. γ
        3.1.4. k_(min)
        3.1.5. h
        3.1.6. φ_0
        3.1.7. nx
        3.1.8. xn
        3.1.9. dx
        3.1.10. x_i
        3.1.11. #k
        3.1.12. dk
        3.1.13. S
    3.2. Macro parameters estimates with optimum conditions
Chapter 4: Discussions
Chapter 5: Conclusion
    5.1. Conclusion
    5.2. Future plan
Reference
Acknowledgements



本文編號(hào)：3171921