非视距紫外脉冲散射传输特性研究

摘要

本文主要研究了非视距紫外脉冲散射传输特性，主要工作包括以下方面：⑴介绍了大气的组成成分及分布等物理特性，结合Mie散射理论研究了紫外波段典型天气情况下单个粒子的散射相函数及散射系数。⑵基于椭球坐标紫外单次散射模型，数值分析了紫外脉冲展宽特性的影响因素，脉冲宽度受收发几何参量及收发模式的影响，应尽量选短距离、斜收发模式，从而减小脉冲宽度。在收发不等高情况下研究了紫外光脉冲传输特性，收发系统处于同一水平高度下，接收到的能量密度最大。研究了单次散射简化模型，减小计算复杂度，并与单次散射椭球模型作对比，结果能很好吻合。⑶基于蒙特卡洛指向概率法研究了多次散射紫外光脉冲展宽特性，讨论了收发视场半角和收发距离对脉冲宽度、时间延迟、功率密度的影响，分析了不同天气情况下的传输损耗特点，比较了不同收发距离下椭球坐标系单次散射模型和蒙特卡洛多次散射模型的脉冲传输特点。仿真计算的结果表明：采用多次散射模型计算得到的脉冲展宽更严重，时间延迟较短，接收到的功率密度较大，传输损耗较小。

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第一章 绪论

1.1研究背景和意义

1.2国内外发展现状

1.3研究内容和框架

第二章 紫外光大气散射基本理论

2.1 大气的组成结构

2.2 大气散射

2.3不同天气情况下的Mie散射相函数

2.4 Mie散射相函数与经验公式对比

2.5本章小结

第三章 非视距紫外脉冲单次散射模型

3.1 非视距紫外脉冲展宽

3.2不等高收发模型

3.3 非视距紫外光通信单次散射模型的简化

3.4本章小结

第四章 非视距紫外脉冲多次散射模型

4.1多次散射指向概率法基本理论

4.2 多次散射脉冲展宽

4.3 多次散射传输损耗

4.4本章小结

第五章 总结与展望

5.1 论文的总结

5.2论文的展望

参考文献

致谢

作者简介

1.基本情况

2.教育背景

3.攻读硕士学位期间的研究成果