对流层散射

摘要： 信息化时代无线电系统和装备面临的工作环境日趋复杂,特别是电磁环境对高精尖无线电系统功能和电子装备性能的影响日益突显.科学评估信息化系统和装备所处的电磁环境状态,准确掌握时、空、频、能域的电磁环境态势,对于现代雷达、通信、导航、遥感、电子对抗等系统和装备的合理使用及其性能的充分发挥显得至关重要.面对日益复杂的空间电磁环境,为了在实际工作中发挥无线电系统和装备的最佳效能,不但需要关注系统和装备自身的技术指标和目标模型的准确性,而且必须把空间电磁环境作为系统和装备的重要组成部分或影响要素进行深入论证和分析.电波超视距传播通常包括短波超视距传播(含经电离层反射的天波超视距传播与经地海面绕射的地波超视距传播)和超短波/微波超视距传播(含对流层散射超视距传播和对流层大气波导超视距传播)等.开展电波超视距传播与探测领域的传播机理、模型分析、预测预报、验证评估和系统应用等研究,对显著提升复杂环境中远距离超视距目标探测及通信等无线电信息系统和装备效能具有重要的理论意义和应用价值.

摘要： 跨海微波超视距远距离传播深受探测和通信领域的重视,其机制分析和规律观测有重要意义.本文对跨海微波超视距远距离传播的机制和有关原理进行了分析,对2019-09开展的C波段和X波段微波昼间跨海面超视距远距离传播试验进行了研究;利用试验测试记录和期间的气象站风观测数据,对试验期间观测到的C波段不同距离线路和X波段50 km线路上白昼的传播规律和机制做了总结分析.本文结论可供对流层微波超视距远距离传播(大气波导传播和散射传播)研究或应用的系统设计、数据分析和机制研究等参考使用,特别是跨海的试验测试可以直接运用.

摘要： 近年来超短波微波超视距通信研究越来越受到关注,因此分析了对流层散射通信机理、蒸发波导机理和超视距传播形成条件,提出了基于对流层散射和蒸发波导混合模式的海上超视距通信应用方法.通过仿真验证该方法具有有效性,并给出了海上舰船超视距通信应用建议,可为舰船超短波微波超视距通信系统设计与应用提供技术支撑.

摘要： 为提高对流层散射无源监视系统对辐射源的定位精度,利用改进粒子群优化算法对分布式监视节点进行最优布局设计.推导了基于电磁波方位到达角定位机制下的几何精度因子.在改进粒子群优化算法中,采用混沌理论初始化所有粒子的初始参数;通过自适应变化的惯性权重和学习因子来提高算法寻优能力;为防止粒子陷入局部最优,利用双子群机制进行寻优,并在两子群之间进行交叉变异操作,以增加粒子的多样性.仿真结果表明:相对于几种常规的布站方式,所提算法能够明显提高监视系统对辐射源的定位精度,运行时间较遍历寻优算法有所减少.

摘要： 基于对流层散射效应,研究并提出一种在WGS_84地球椭球模型下的超视距传播算法,能够近似电磁波的实际传播轨迹.分析圆球模型、椭球模型下收发端之间的直线距离、球面距离、散射距离,并推导出相关计算公式.最后通过计算机仿真试验,验证对比上述几种电磁波传播轨迹之间的传播距离误差.

摘要： 对流层散射通信是一种目前在军事和民用通信领域得到广泛应用的超视距通信手段,确定合理的工作频率对于散射链路规划和设计中最大限度减小传输损耗非常重要.基于国际电联最新颁布的对流层散射传输损耗预测模型,研究了传输损耗与工作频率、传播距离、天线口面直径等参数之间变化趋势,通过微分求极值法构建了最优工作频率计算模型,可定量确定不同参数条件下的最优工作频率.结果 表明:一定传播距离和天线口面直径下,存在一个使传输损耗最小的最优频率,且传播距离越大,天线口面直径越大,该频率越小.研究成果可为对流层散射链路规划和散射系统设计应用提供参考.

摘要： 对流层散射能够实现无线电波的超视距传播.通过目标源信号经过对流层散射到达3个不同探测站的时间差的精确测定,可以实现目标源的高精度定位.为了分析对流层超视距散射三站时差定位精度,给出了基于地球椭球模型的超视距时差定位原理,建立了对流层散射超视距三站时差定位的误差方程,分析了3个不同探测站和散射体位置分布对目标源定位精度的影响.分析结果显示,三站间时差测量误差显著影响定位精度,而三站的站址测量误差和散射体位置误差对超视距定位精度的影响不明显,站站间的基线长度和站型分布对定位精度的分布有显著影响.

摘要： 针对对流层散射通信系统存在信道传播损耗大和具有快慢衰落特性等问题,首先提出了利用分集接收技术来克服这些衰落特性,然后对分集技术中的三种主要分集技术进行了比较,通过比较得到空间分集是最适合的一种技术.基于此,研究了空间分集在多天线系统中的应用,最后给出了散射通信的发展前景.

摘要： 基于WGS_84地球椭球模型,研究并提出一种对流层散射效应下的超视距时差定位算法,并推导出相关计算公式,最后通过计算机仿真试验在不同目标距离场景下对所提算法进行验证.结论 表明定位算法的系统性误差很小,能够实现对地基目标的高精确定位.

摘要： 无源探测背景下的对流层散射信号建模作为超视距无源探测系统设计的首要任务,具有重要研究意义.首先以ITU-R的最新相关建议为基础,分析了无源探测背景下传播损耗和信号衰落对散射信号特性的影响.在此基础上,重点结合国外某型雷达参数特性,计算了该型雷达发射信号经对流层散射后的传播损耗、幅相变化、延迟散布等特性,建立了散射信号模型,并给出了相应的仿真结果.

摘要： 对流层散射系统主要是利用对流层中不均匀体对电波的散射实现超视距传播的。探讨了收发公共散射体位置的变化对系统接收功率的影响。利用收发天线波束旋转改变公共散射体在空间的位置,根据接收功率的公式,模拟接收功率随公共散射体位置的变化规律。结果表明,当散射体位于收发中点位置时,接收功率最大,且在收发中点路径的垂直平面上,散射体高度越小,接收功率越大。

摘要： 该文介绍超视距星状无线通信网的原理组成，关键技术。

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摘要： 本发明属于无线通信技术领域，公开了一种车载多路由组网对流层散射通信系统，通过在单一载车中使用多套小型化散射通信设备进行多路由无线组网。路由选择和站址规划由计算机控制设备进行统一管理，根据对端站点距本地站点的通信距离，决定是否采用空间分集，动态配置通信的方向数，确定整个散射通信网的连接关系以及本站点在网络中的位置；通过散射天线指向调整与路由选择一体化操作，实现当升降杆上升或下降过程中，同时散射天线能进行展开或撤收操作，当散射天线进行展开操作的同时，收发两站的散射天线以定位设备为基准自动完成天线对准。

摘要： 本发明属于无线通信技术领域，公开了一种认知对流层散射通信系统及方法、无线通信系统，物理环境感知模块，用于接收附近气象测站发报的通信站址的气象参数，计算通信链路的最优工作频率和相干带宽，再根据物理层采用的具体调制解调技术，计算出信道带宽；频谱感知模块，用于根据带宽扩展或者干扰检测请求，进行频谱感知；功率控制模块，用于控制散射设备发射功率；判决逻辑模块，根据物理感知和频谱感知的结果做出判断。本发明能够满足对流层散射通信系统对通信质量和容量要求的通信体系架构，对拓展对流层散射通信业务和保障军事通信需求具有较大的实用价值；为解决当前及未来军事和民用领域对流层散射通信的需求问题提供参考。

摘要： 基于对流层散射信道的时间同步方法，通过对流层散射信道传递时间比对信号，步骤如下：建立散射链路；主站原子钟产生的时间比对信号发送至脉冲波门，经脉冲波门处理得到的脉冲信号与正弦波相乘得到视频信号并通过信号发射机发送出去；从站原子钟发送时间比对信号给时间间隔计数器，时间间隔计数器开始计时；信号接收机接收主站的时间比对信号后，经低噪放大器、带通滤波器、自动增益控制模块和宽带匹配滤波器发送至时间间隔计数器，时间间隔计数器接收到主站时间比对信号后停止计时并将计数值发送给时间同步数据处理单元；时间同步数据处理单元计算主站和从站的钟差，判断两站时间是否同步，若不同步则进行校准。本发明方法具有自主、快速、超视距的特点。

摘要： 本发明提供一种用于对流层散射通信的方法及装置。该方法包括：接收来自发射端的散射通信信号，并提取带噪声训练序列；将所述带噪声训练序列与本地样本数据库进行匹配和对比处理，确定出对应的无噪声的理想信道估计结果；其中，所述本地样本数据库包括与所述带噪声训练序列对应的原始训练序列和基础序列数据样本库；所述基础序列数据样本库中的基础序列数据根据所述原始训练序列和不同信道响应状态仿真得出；根据所述理想信道估计结果对所述散射通信信号进行解调。本发明能够结合无噪声的理想仿真结果完成信道估计，避免在信道估计过程中保留无效噪声信号或过滤掉有用信号，提高信道状态估计精确度和效率。

摘要： 一种对流层散射传输损耗及传播延迟计算方法，步骤如下：通过数值气象模型获取散射传播路径上的气象数据；基于气象数据计算发射天线主轴方向的电磁波传播路径和接收天线主轴方向的电磁波传播路径；对发射波束和接收波束进行剖分，从得到的发射子波束的射线路径和接收子波束的射线路径中截取从发射天线到散射点再到接收天线的路径，即为散射子波束对流层散射传播路径；计算各子波束公共散射体的体积；计算散射子波束的接收功率及散射子波束的传播时间；计算对流层散射传输损耗与传播延迟。本发明可以解决现有对流层散射模型无法准确反映不同区域不同时间大气环境变化对传输损耗和传播时延影响的问题，可以更精确地计算对流层散射损耗及传播延迟。

摘要： 本发明公开了一种适用于机动对流层散射通信系统的信道质量简易计算方法，涉及散射通信领域，方法根据拟合原则，对利用NBS‑TN‑101方法计算出的链路长期中值传输损耗进行拟合；通过拟合获得平地设站的数据，再按通信距离计算或根据L.P.Yeh公式估算由于遮挡造成的天线波速抬高损失，根据计算结果评价信道质量。本发明为机动散射设备快速布设提供一种方法简介、概念清楚、精度良好的信道质量评估方法，解决了机动对流层散射通信设备在国防军事、抢险救灾、应急通信等特殊应用场合的快速站址选择、通信质量预评估问题，使所有行业从业人员都能该方法，获得至关重要的设备性能参数，大幅降低设备使用者的从业要求和工作强度。

摘要： 基于对流层散射信道的时间同步方法，通过对流层散射信道传递时间比对信号，步骤如下：建立散射链路；主站原子钟产生的时间比对信号发送至脉冲波门，经脉冲波门处理得到的脉冲信号与正弦波相乘得到视频信号并通过信号发射机发送出去；从站原子钟发送时间比对信号给时间间隔计数器，时间间隔计数器开始计时；信号接收机接收主站的时间比对信号后，经低噪放大器、带通滤波器、自动增益控制模块和宽带匹配滤波器发送至时间间隔计数器，时间间隔计数器接收到主站时间比对信号后停止计时并将计数值发送给时间同步数据处理单元；时间同步数据处理单元计算主站和从站的钟差，判断两站时间是否同步，若不同步则进行校准。本发明方法具有自主、快速、超视距的特点。

摘要： 一种对流层散射机制的识别方法，步骤如下：采集对流层散射回波电平时间序列数据；对采集到的实测数据进行分组；计算分组数据的均值和方差，并画出各分组数据的实测数据概率密度直方图和实测数据概率密度曲线图以及对应的莱斯概率密度理论曲线图和瑞利概率密度理论曲线图；将各分组数据的实测数据概率密度曲线图分别与对应的莱斯概率密度理论曲线图和瑞利概率密度理论曲线图进行比对，如果实测数据概率密度曲线与莱斯或瑞利概率密度理论曲线吻合，则根据莱斯分布或瑞利分布与散射机制的对应关系识别回波的散射机制，否则根据多莱斯分布与散射机制的对应关系识别回波的散射机制。本发明方法通过对实测回波数据的处理可实现对散射机制的识别。

摘要： 本发明属于无线通信技术领域，公开了一种认知对流层散射通信系统及方法、无线通信系统，物理环境感知模块，用于接收附近气象测站发报的通信站址的气象参数，计算通信链路的最优工作频率和相干带宽，再根据物理层采用的具体调制解调技术，计算出信道带宽；频谱感知模块，用于根据带宽扩展或者干扰检测请求，进行频谱感知；功率控制模块，用于控制散射设备发射功率；判决逻辑模块，根据物理感知和频谱感知的结果做出判断。本发明能够满足对流层散射通信系统对通信质量和容量要求的通信体系架构，对拓展对流层散射通信业务和保障军事通信需求具有较大的实用价值；为解决当前及未来军事和民用领域对流层散射通信的需求问题提供参考。

摘要： 本实用新型公开了一种基于对流层散射的远距离扩频数据传输系统，包括终端设备、扩频模块和天线，所述终端设备通过有线连接通路和/或无线连接通路对应连接所述扩频模块，所述扩频模块对应连接所述天线，所述扩频模块包括射频收发器、调制解调器和功率放大器。该系统数据传输距离远，传输距离是常规无线数据传输的6倍；结构简单、体积小、灵活性高、生产成本和维修成本低。