Расширение диагностических возможностей вертикального зондирования ионосферы на основе измерения характеристик искажения отраженного сигнала

• Автор: Ратовский, Константин Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 93 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список основных сокращений и обозначений
Введение
Глава 1. Искажения отраженного сигнала при вертикальном зондировании
ионосферы
Глава 2. Методика измерений характеристик сигнала при учете искажений
2.1. Методика измерений характеристик однолучевого сигнала
2.2. Методика разделения двух перекрывающихся во времени сигналов
2.3 Заключение
Г лава 3. Использование характеристик искажения отраженного сигнала для исследования неоднородной структуры ионосферы
3.1 Экспериментальные результаты
3.2 Связь наклона АЧХ с характеристиками ионосферных неоднородностей
в рамках модели фазового экрана
3.3 Интерпретация экспериментальных результатов
на основе модели фазового экрана
3.4 Заключение
Заключение
Литература

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВЗ - вертикальное зондирование
ДСЧ - доплеровский сдвиг частоты
АЧХ - амплитудно-частотная характеристика
JI4M - линейная частотная модуляция
ФД - фазовая диаграмма
КК - квадратурные компоненты
СДВ - сверхдлинноволновый
СКО - среднеквадратичное отклонение
ш/с - отношение шум/сигнал
Математические функции
S - дельта-функция Г - гамма-функция 4J- пси-функция
Физические и математические константы
с - скорость света
so - диэлектрическая проницаемость вакуума е - заряд электрона т - масса электрона Се - постоянная Эйлера

Общефизические характеристики
х, у, г - декартовы координаты Ґ - время /’ у-частота
со, О. - циклическая частота
Характеристики радиоканала
Н(со) - передаточная функция радиоканала, коэффициент отражения М(со) - модуль коэффициента отражения Ф(со) - фаза коэффициента отражения я (а) - флуктуации фазы на фазовом экране Ьр - высота расположения фазового экрана Ь0 - высота отражения радиоволны
Характеристики радиоволны Е - напряженность электрического поля радиоволны к0- волновое число X - длина радиоволны /у - фазовый путь Р%- групповой путь
Характеристики сигнала
а>о - несущая частота 1=М(о)о) - амплитуда

Ô(ç>)
cos{(p) - sin()' sin(çj) COS(ç9) ,
(1.18)
Для излученного амплитудно-модулированного сигнала (0,(0 = 0) в работах [] 1], [13] получено выражение, эквивалентное (1.17) в следующем виде
В терминах комплексных огибающих отраженного q(t) = a(t) + ib(t) и излученного q0(t) = a0(t) -г ib0(t) сигналов эквивалент выражений (1.17), (1.19) имеет вид:
Из выражения (1.17) видно, что при прохождении радиоканала информационная часть сигнала испытывает ослабление /л, задерживается на время г, а набег фазы приводит к повороту вектора квадратурных компонент на угол (р. Дисперсия модуля коэффициента отражения (у ф 0) приводит к искажению исходного сигнала. Выражение (1.19), где набег фазы вынесен в аргументы косинуса и синуса, удобно тем, что, показывает, что искажение формы амплитудно-модулированного сигнала связано с появлением дополнительной квадратурной компоненты /), (?)*0.
Если излученный сигнал представляет импульс, по форме близкий к гауссову, то ФД сигнала, задаваемого выражениями (1.17), (1.19), (1.20) будет представлять лепесток, по форме близкий к эллипсу [13]. Отношение ширины
n(t)~ ax{t)cos{o)Qt - (p) + bx(t)sin{a>Qt - ср), ax(t) = jua0(t - r), 0(0 = ~ИУaô(t ~ O-
0.19)
q(t) = pieiv(q0{t - r)- iyq'0(t - r))
(1.20)