Особенности эффектов частотной дисперсии и магнитоионного расщепления при квазизенитном распространении в ионосфере сложных широкополосных сигналов

• Автор: Рябова, Мария Игоревна
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 Анализ проблемы квазизенитного распространения высокочастотных радиосигналов в ионосфере Земли

1.1 Ионосфера, ее изменчивость, модели профиля электронной концентрации

1.2 Гибридный подход к исследованию распространения

радиосигналов в ионосфере Земли

1.3 Особенности ионосферных радиоканалов с различной полосой частот

1.4 Задачи квазизенитного распространения сигналов в ионосфере Земли

1.5 Существующее противоречие. Цель и задачи диссертационного исследования

2 Синтез и исследование дифференциальных дисперсионных характеристик высокочастотных радиоканалов для случая квазизенитного распространения радиоволн

2.1 3D модель распределения электронной концентрации на

основе МКП приближения
2.2 Методика синтеза и анализ дисперсионных характеристик для
среднеширотных трасс протяженностью менее 400 км
2.3 Методика реконструкции ионограмм квазивертикального
зондирования по ионограммам наклонного зондирования
2.4 Оценка дисперсионных искажений в ионосфере различных
СРС. Обоснование возможности оценки искажений по эквивалентному СРС
2.5 Выводы
3 Влияние магнитоионного расщепления и дисперсии среды на искажения характеристик многомерного канала и сигналов с расширенным спектром

3.1 Влияние поляризационной интерференции на частотные и
импульсные характеристики парциального радиоканала
3.2 Стохастические характеристики парциальных радиоканалов при квазизенитном распространении. Поляризационная полоса когерентности в окрестности точки пересечения ДХ магнитоионных

3.3 Влияние частотной дисперсии среды на искажения профиля
мощности задержки парциальных радиоканалов
3.4 Влияние частотной дисперсии ионосферной плазмы на
искажения эквивалентного сигнала с расширенным спектром
3.5 Выводы
4 Комплексные исследования поляризационных и дисперсионных характеристик многомерного ВЧ радиоканала квазизенитного распространения в ионосфере
4.1 Техника натурных экспериментов и объем полученных
данных. Исследование профилей мощности задержки парциальных радиоканалов
4.2 Полиномиальные модели дисперсионных характеристик
магнитоионных мод многомерного радиоканала. Дрожание фазы при скачках частоты в парциальных радиоканалах
4.3 Исследование влияния полных солнечных затмений на
параметр дисперсии
4.4 Методика и результаты исследования характеристик
поляризационной интерференции при квазизенитном распространении
4.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Список сокращений
вч - высокочастотный (диапазон)
КЗР - квазизенитное распространение
IRI - International Reference Ionosphere
МКПС - многослойная квазипараболическая сегментация
лчм - линейно - частотная модуляция
ППРЧ - программная перестройка рабочей частоты
11114 - наименьшая применимая частота
мпч - максимальная применимая частота
СРС - сигнал с расширенным спектром
квз - квазивертикальное зондирование (ионосферы)
нз - наклонное зондирование (ионосферы)
ДХ - дисперсионная характеристика
их - импульсная характеристика
АЧХ - амплитудно-частотная характеристика
ФЧХ - фазо-частотная характеристика
ФРК - функция рассеяния канала
ктз - контрольная точка зондирования
пмз - профиль мощности задержки

характеристики таких радиоканалов используют функцию с большей статистической устойчивостью чем ИХ. Было показано [36-38], что для парциального ВЧ канала статистически устойчивой является функция
рассеяния канала (ФРК), содержащая ее ключевые параметры:

S(r,Fd)= R(r,t) Qxp(-i2xFdt)dt, (1.9)

где R(j,t)= $h*(T,z)h(T+ t,r)dT, Fd - доплеровский сдвиг частоты,

h* (Т, г) - функция, сопряженная с ИХ канала.
ФРК является плотностью спектра мощности ИХ. Она обобщает в себе свойства частотного (доплеровского) спектра (при г = const) и спектра быстрого времени - задержки (при Fd = const). При этом величина S{r,Fd)dTdFd определяет вероятность того, что задержка в канале находится в интервале значений (r,T + dr), а доплеровская частота - в интервале {Fd, Fd + dFd). Согласно многочисленным экспериментальным данным [38], ФРК узкополосных (ЗкГц) парциальных каналов можно аппроксимировать гауссовой поверхностью в виде импульса, в вертикальных сечениях которой, проходящих через вершину, имеем функции Гаусса, а в горизонтальных — эллипсы с осями, направленными по координатным осям: (г, Fd). Такая ФРК имеет следующий аналитический вид:
(17 Т7
(1.10)
crkt - CKO ФРК по задержке, S }
— - максимальное значение ФРК.

Отметим, что ФРК парциального канала зависит от пяти параметров: тт,
Г (г-О2 (Fd-FdmY
UJ ехр к 2акт 2сг|р
F l’ dm’ I дг
, akv, cjkF. При этом первые два - регулируются с помощью