Методы обработки сигналов некогерентного рассеяния с учетом эффекта Фарадея

• Автор: Шпынев, Борис Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Оглавление

Введение
Глава 1. НАБЛЮДЕНИЕ НЕКОГЕРЕНТНОГО РАССЕЯНИЯ С ПОМОЩЬЮ МОЩНЫХ РАДИОЛОКАТОРОВ,
1.1 Теоретические основы метода НР
1.2 Основное выражение для спектра мощности НР сигнала
1.3 Радар НР ИСЗФ
1.4 Радиолокационное уравнение для спектральных измерений методом НР с учетом эффекта Фарадея
1.5 Обоснование методики измерений на радаре НР ИСЗФ
1.5.1 Что измерять - спектр или корреляционную функцию?
Выводы
ГЛАВА 2. РЕГИСТРАЦИЯ И ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ
2.1 Требования к цифровому комплексу регистрации и первичной обработки сигналов
2.2. Цифровая регистрация и обработка сигналов
2.3. Состав и работа цифрового комплекса регистрации и первичной обработки сигналов НР
2.4. Влияние источников шума на измерение сигнала НР
2.5 Регистрация реализаций сигнала НР

Выводы
ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОФИЛЯ А (/г) ПО ИЗМЕРЕННОМУ
ПРОФИЛЮ МОЩНОСТИ НР СИГНАЛА.
3.1 Постановка задачи
3.2. Практика определения А,(г) по данным НР. :
3.3 Использование профиля мощности для определения профиля
А, {К)
3.4 Алгоритм обращения свертки профиля мощности с зондирующим импульсом
3.4.1 Тестирование
3.5 Методика определения профиля электронной концентрации
3.6 Оценка соотношения ТШП1 по измеренному профилю мощности
3.7. Практическая реализация алгоритма определения АД г)
3.8 Анализ точности определения АДА)
3.9 Определение электронной концентрации на больших высотах
3.10 Примеры обработки экспериментальных данных
3.11 Выводы
ГЛАВА 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ГДй), ИОННОЙ
7] (А) ТЕМПЕРАТУР И СКОРОСТИ ДРЕЙФА ИД К) ПЛАЗМЫ
ПО ДАННЫМ РАДАРА НР ИСЗФ
4.1 Постановка задачи
4.2 Анализ искажений спектров мощности при проведении спектральных измерений
4.3. Алгоритм расчета весовой спектральной функции с учетом формы
зондирующего импульса, временного окна и высотного профиля поляризационных замираний
4.4. Фитирование экспериментальных спектров на сетке модельных
4.5 Метод дискретных направлений в нелинейной задаче о наименьших
квадратах
4.6. Использование информации об отношении Т,/Т„ из профиля мощности при обработке спектров НР
4.7 Тестирование результатов обработки данных
4.8 Наблюдение ионосферных возмущений
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы

Для получения необходимого частотного разрешения при измерении спектров, необходимо, чтобы спектр зондирующего сигнала был более узким по сравнению с о спектром HP, ширина которого составляет 4-бкГц для кислородной плазмы и 10-12кГц для водородной. По оценкам, приведенным в [14], чтобы различать необходимые детали спектра мощности, полоса зондирующего излучения не должна превышать 20% ширины спектрального уширения среды. Зондирующий импульс ~1мс будет иметь полосу ~1кГц, что приемлемо с точки зрения спектрального разрешения. Однако при этом диапазон высот (-150 км) который, в основном, формирует рассеянный сигнал, сравним с характерными масштабами ионосферы в F2 слое, и его желательно сократить.
Для получения необходимого пространственного разрешения при измерении вариаций мощности необходимо использовать импульс более короткий по сравнению с этими вариациями, причем следует учитывать, что частота вариаций пропорциональна интегральной концентрации электронов и меняется в процессе измерений. В связи с этим длительность зондирующего импульса при измерении профиля фарадеевских замираний должна меняться так, чтобы с одной стороны, обеспечить необходимую энергетику сигнала, а с другой, - необходимое пространственное разрешение.
Анализ экспериментальных профилей мощности и спектров показывает, что профиль мощности меняется достаточно быстро и его необходимо измерять одновременно со спектрами. Из этого следует, что при организации эксперимента необходимо создать два независимых канала измерений, что можно реа-