聚变等离子体微波反射成像系统数据处理算法研究

摘要

微波反射成像诊断主要是在微波反射诊断和准光学成像理论基础之上发展起来的，主要用于测量等离子体一维、二维或三维磁流体不稳定性以及电子密度扰动。此技术的基本原理是通过探测在等离子体中与电子密度密切相关的截止层来获得电子密度在截止层面上的空间分布信息。密度扰动的数据可以由从虚拟截止层反射回的反射波的相位扰动来得到。微波反射成像技术是诊断聚变等离子体的密度扰动的一项新的技术。但是，在微波反射成像信号处理方面尚未提出明确信号反演方法。本文针对微波反射成像数据处理方面做深入而系统的研究。
　　本文首先简单地介绍了微波反射成像系统的发展历程和现状，然后阐述了微波反射成像系统的基本原理。介绍了微波反射成像诊断等离子体密度扰动的基本理论和多普勒效应基本原理，结合两者理论，推导出微波反射成像信号反演的算法，同时也推导出微波反射成像实验数据分析的算法。基于微波反射成像信号反演的算法和微波反射成像实验数据分析的算法，利用QT技术设计并开发出微波反射成像数据处理软件。此软件设计主要包括UI界面设计、数据采集、数据计算、数据显示、数据分析五大模块。
　　最后，利用聚变等离子体微波反射成像系统的实验平台对微波反射成像数据处理软件进行测试，并对实验结果进行分析，验证了微波反射成像信号反演算法的正确性。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 微波反射成像系统及其发展历史

1.3 本论文的结构安排

第二章 微波反射成像系统数据处理算法研究

2.1 等离子体微波反射成像的基本理论

2.2 多普勒效应基本理论

2.3 微波反射成像信号反演算法推导

2.4 微波反射成像实验数据分析算法

2.5 本章小结

第三章 微波反射成像数据处理软件设计

3.1 QT技术简介

3.2 数据采集模块

3.3 UI界面设计

3.4 数据计算模块

3.5 数据显示模块

3.6 实验数据分析模块

3.7 本章小结

第四章 软件测试

4.1 实验平台介绍

4.2 实验结果分析

4.3 本章小结

第五章 总 结

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果