- 博客(29)
- 收藏
- 关注
RSS订阅原创 用于蒸发波导高度预测的海洋环境数据
摘要：NCEP CFSR和ERA5再分析数据分别提供38km/31km空间分辨率和1小时时间分辨率的气象数据，适用于环境建模。AWS自动气象站可获取分钟级局部实时数据。历史波导高度数据可通过统计方法推算，避免重复仿真计算。这些数据源在时空分辨率上各有特点，可满足不同尺度的大气波导传播研究需求。（149字）
2025-10-27 15:16:13
395
原创 蒸发波导中电磁波传播损耗仿真模型
本文系统梳理了无线通信中的传播损耗模型。大尺度衰落部分介绍了抛物方程求解法、APM组合建模方法，以及AREPS/EREPS大气折射预测系统，并分析了ITU-RP.1546-6统计模型在长距离通信中的应用。小尺度衰落部分探讨了瑞利和莱斯分布对多径效应的影响，及其在MIMO系统信道容量评估中的关键作用。研究为不同环境下的通信性能评估提供了理论依据和技术参考。
2025-10-24 09:57:28
920
原创 蒸发波导高度和剖面仿真模型
本文介绍了电磁折射率的常用度量方法（折射度N与修正折射度M）及其在蒸发波导中的应用。重点分析了三种蒸发波导高度模型：对数函数模型（快速但精度低，适用于已知波导高度的情况）、PJ模型（计算简单但稳定性差）和NPS模型（物理一致性强，稳定性好）。此外还介绍了更先进的NAVSLaM模型，强调其与观测数据的同化能力。各模型适用范围不同，从快速评估到高精度仿真，需根据实际需求选择。
2025-10-23 16:04:14
824
原创 文献解读：障碍物对蒸发波导中电磁波传播的影响
摘要：数值仿真与实测研究了蒸发波导环境下楔形岛对8GHz微波传播的遮挡效应。仿真显示障碍物使路径损耗增加46dB，且EDH、频率和接收高度越大影响越显著。南海实测中岛屿遮挡导致损耗增加30-40dB，与仿真趋势一致。模型误差分析表明相对湿度5%的偏差可导致15dB损耗差异，发射天线高度变化影响5-6dB，而接收高度影响较小（1-2dB）。研究揭示了地形遮挡与大气参数对微波传播的耦合影响机制。
2025-10-13 17:07:19
656
原创 文献解读：蒸发波导场景下的天线高度选择
摘要：研究表明蒸发波导高度（EDH）显著影响微波传播的最优天线高度选择。仿真显示：弱波导（EDH=7m）时天线越高损耗越小；强波导（EDH=20m）则低天线更优；中等波导（EDH=10-13m）时最优高度与频率相关，典型高度3-7m。实测验证（南海149km链路，EDH≈14m）证实3m天线比6m损耗低约10dB。结论指出：波导强弱决定天线高度选择策略，合理选择可获得15-30dB的损耗改善。
2025-10-11 09:30:00
569
原创 文献解读：蒸发波导信道的频率响应
本文研究了蒸发波导对电磁波传播的频率响应特性。基于NPS模型和PE混合方法，在1-20GHz范围内进行仿真，并结合南海149km链路的实测数据验证。仿真设置了5种波导高度案例（10.8-20.7m），采用APM传播模型。结果表明：蒸发波导信道呈现高通特性，最佳传输频率随波导高度增加而降低；高频段（>15GHz）会出现多径干涉导致的信号振荡。实测数据在10GHz以下与仿真吻合，高频段偏差证实了多径效应的影响。研究为蒸发波导环境下的无线通信设计提供了重要参考。
2025-10-10 17:18:47
634
原创 文献解读：南海8GHz蒸发波导信道的大、小尺度衰落特性研究
摘要：南海蒸发波导通信实验研究突破传统通信距离限制。相比卫星和甚高频通信，蒸发波导能实现超视距传输，绕开地球曲率阻挡。实验采用7.83GHz信号，在1.3-55km动态测量路径损耗。结果表明对数距离模型整体最优，PEM模型能更好刻画多径效应。小尺度衰落分析显示Rician分布最适合描述信道特性。该研究为海洋监测提供了更经济的通信方案，具有重要应用价值。（149字）
2025-09-25 15:22:13
1022
原创 文献解读：南海北部蒸发波导传播实测
南海北部蒸发波导传播实验研究表明，在149km跨视距链路上，接收信号符合莱斯分布，存在稳定的准直达分量。实验采用8GHz连续波，通过高低位接收机对比发现：低高度接收信号更强但波动明显，尤其在风速增大时。数据分析显示冬季海气温差引发的湍流使传播不稳定，风速成为影响蒸发波导稳定性的关键因素，导致信号衰落范围扩大，其中近海面接收端受影响更显著。研究为南海超视距通信提供了重要实测依据。
2025-09-24 10:52:00
319
原创 大气波导超视距传播的形成条件与预测方法综述
本文系统梳理了大气波导超视距传播机制，重点分析了其形成条件（包括折射率要求、极限频率和穿透角）和预测方法（射线追踪法和抛物线方程求解）。文章探讨了非均匀大气和湍流对波导传播的影响，并以微波超视距通信为例，阐述了传播损耗、接收功率计算及多径效应等关键技术指标。研究为理解大气波导传播特性和优化超视距通信系统提供了理论框架。
2025-08-08 09:48:00
1621
原创 面向大气波导的APM区域组合传播模型
摘要：针对电波在大气波导中的传播特性建模问题，介绍了平地球模型（FE）、射线光学模型（RO）、抛物方程模型（PE）和扩展光学模型（XO）等四种主要方法的应用范围及特点。为兼顾各传播区域的精度与效率，提出基于分区思想的组合建模方法（APM），将传播区域划分为不同子域并分别采用最适合的模型。APM模型通过FE处理近场直线传播、RO处理中仰角折射、PE处理低仰角多径效应、XO处理远距离传播，成为当前复杂环境下超视距通信建模的主流解决方案。该研究对远距离无线通信和雷达探测系统的性能评估与优化具有重要意义。
2025-08-07 13:44:16
920
原创 基于几何光学的射线追踪模型及其近似解法
本文探讨了高频电磁波传播的几何光学建模方法。首先通过波动方程的高频近似推导出程函方程和传输方程，建立射线追踪理论基础。在折射率仅随高度变化的假设下，导出射线微分方程和广义Snell定律。针对复杂积分计算问题，提出折射率线性变化假设和泰勒展开近似方法，得到简化求解公式。详细阐述了基于初始传播角和折射率梯度的射线轨迹计算步骤，并分析了近似模型的适用范围，指出其更适用于近垂直入射情况。最后展望了改进模型的发展方向，包括复振幅计算和相位信息处理等更精确的波传播建模方法。
2025-08-07 10:10:25
1928
原创 海上电磁波传播：两径模型 vs 抛物方程模型传播损耗对比
本文对比了海洋环境中电磁波传播损耗的两种建模方法：简化的双路径模型和精确的抛物型波动方程(PE)方法。双路径模型基于直射与反射路径的干涉效应，计算简单但精度有限；PE方法通过数值求解能更精确地处理复杂环境因素。案例分析显示，在10km距离、3GHz频率下，双路径模型估计损耗为132.5dB，而PE方法结果更精确但计算复杂。研究表明，双路径模型适合快速估算，而PE方法更适用于需要高精度的中远距离传播建模，尤其在考虑大气折射、粗糙海面等复杂条件时优势明显。
2025-08-05 16:25:47
1358
原创 PE 方法中的海面边界建模：光滑、粗糙和遮蔽海面条件解析
摘要：本文深入探讨了抛物型方程（PE）方法中边界条件对大气波导信道建模的关键作用，重点分析了光滑与粗糙海面条件下的边界建模方法。研究表明，边界条件决定了电磁波的反射、吸收和衰减特性，对求解唯一性和物理合理性至关重要。针对光滑海面，采用Leontovich阻抗边界条件和DMFT算法；对于粗糙海面，则基于Ament和MB模型建立有效反射系数表达式，并引入遮蔽效应修正。研究结果为不同海况条件下的电磁波传播特性分析提供了理论基础，对提高海洋电磁环境模拟精度具有重要意义。（149字）
2025-08-04 18:13:47
1192
原创 大气波导中的抛物线方程建模（下）：数值求解
本文介绍了抛物方程的数值计算方法，重点解析了真空介质下的简化求解和宽角抛物线方程的SSFT数值求解技术。内容分为两部分：第一部分通过傅里叶变换推导真空介质下的抛物线方程解析解，包括变换过程、频域场求解、边界条件设置等；第二部分详细阐述SSFT算法实现，包括方程结构拆解、分步处理方法、网格划分原则及具体实现步骤。文章特别强调了折射项和衍射项的处理技巧，以及计算网格和步长的选取原则，为电磁波在大气波导中的传播建模提供了实用的数值计算方案。
2025-07-31 17:38:01
2352
原创 大气波导中的抛物线方程建模（上）：理论推导
本文系统研究了电磁波在非均匀介质中的传播特性，重点阐述了抛物线方程(PE)方法。首先基于麦克斯韦方程组推导了电磁波波动方程，通过时谐假设简化得到Helmholtz方程。针对折射率变化情况，提出直角坐标系下的PE解法，详细分析了波包函数u(x,z)的物理意义及其传播方程解构过程，阐明了折射率算子Q的近似展开方法。研究指出PE方法可精确模拟大气波导中电磁波传播，通过分段线性逼近处理任意折射率分布，有效反映波导束缚效应和垂直衍射。最后总结了PE方法相比经验模型的优势，并指出下一步将开展数值求解方法研究。
2025-07-30 11:26:28
1608
原创 不同传播环境下的大、小尺度衰落建模方法总结
本文系统归纳了不同传播环境下的无线信道建模方法。大尺度衰落建模方面，自由空间采用Friis模型，城市环境常用Hata模型，室内使用对数距离模型，大气波导应用抛物线方程法，电离层依赖折射模型。小尺度衰落建模则根据多径特性选择分布模型：LoS环境用Rician分布，非LoS多用Rayleigh或Nakagami分布，复杂场景采用GBSCM生成多径参数。文章还比较了射线追踪、功率时延分布等建模技术的适用性，为不同通信场景的信道特性分析提供了系统参考。
2025-07-23 16:24:44
1351
原创 对流层电波传播方式与传播损耗
摘要：无线电波按频率划分为不同波段（VLF至EHF），各波段具有特定传播方式（地面波、电离层反射、视距传播等）和应用场景（通信、广播、雷达等）。传播方式受环境影响，包括直射、反射、绕射、散射等，对流层传播受大气折射率变化影响显著。电波传播损耗包括自由空间损耗和实际环境损耗，后者受介质特性、多径效应等因素影响，传播因子可量化环境影响。大气波导等特殊条件可实现超视距传播，增强信号接收强度。
2025-07-22 16:02:49
2755
原创 大气波导数值预报方法全解析：理论基础、预报模型与误差来源
本文系统阐述了大气波导数值预报的理论与方法，重点分析了气象预报分类、数值模式基础理论及区域大气波导预报技术。文章详细介绍了大气动力-热力学方程组、初始与边界条件、网格嵌套技术等数值预报核心要素，比较了MM5和WRF模式的特性与应用。针对大气波导预报，深入探讨了垂直分辨率、数据同化、网格格距等关键因素对预报精度的影响，并分析了模式误差来源。研究表明，精细化物理过程参数化、高分辨率网格和有效数据同化是提升大气波导预报准确性的重要途径。
2025-07-21 15:36:17
1543
原创 大气波导特性分析与典型波导过程研究
本文结合观测和数值模拟，研究了我国东部近海地区大气波导的分布特点和形成原因。结果发现，低纬和黑潮区域以蒸发驱动为主，波导出现频繁；而黄渤海等高纬区域则多由逆温等冷空气作用形成表面或悬空波导。文章还分析了海陆风、台风和海雾等典型天气系统中波导的演变过程，指出逆温和水汽突变是波导形成的关键。研究有助于理解海上电磁波传播特性，并为相关通信系统的设计与预警提供参考。
2025-07-18 19:56:21
974
原创 基于湍流参数化与MOST理论的蒸发波导高度预测方法解析
摘要：本文系统阐述蒸发波导高度预测的理论方法。研究表明，蒸发波导高度误差超过2米将显著影响电磁传播预测精度。由于直接测量近海面大气剖面困难，需通过湍流理论间接估算。基于五大控制方程和雷诺分解，引入一阶K闭合理论和Monin-Obukhov相似理论，将湍流通量表示为平均量垂直梯度的函数。通过建立折射率梯度与湍流通量的关系，推导出中性、稳定和不稳定条件下的蒸发波导高度计算公式。该方法利用单点气象观测数据估算湍流通量，最终实现蒸发波导高度的有效预测。
2025-07-15 16:16:02
1609
原创 大气波导：形成机制、分类结构与三大类型解析
本文系统解析了大气波导现象的形成机制、分类及特点。大气波导产生于对流层边界层内，由温度、湿度、气压梯度导致电磁波陷获传播。分为蒸发波导、表面波导和悬空波导三类，其中蒸发波导在海洋上普遍存在。波导具有时空差异性、频段选择性等特点，对无线电传播产生重要影响，可能造成电磁盲区。研究揭示了大气环境与电磁波传播的复杂相互作用机制，为相关领域提供了理论基础。
2025-07-10 17:13:15
2137
原创 大气波导研究：大气折射率变化与四种电磁波折射传播机制解析
本文介绍了大气折射的基本概念与四种主要折射效应。首先定义折射指数(n)、折射率(N)及其修正值(M)，分析气压、温度和水汽对折射率的影响。随后重点阐述四种折射现象：标准折射使电波轻微下折；超折射导致显著下弯；次折射使电波上折；波导传播将电波困住形成超视距传播。文章详细说明每种现象的形成条件、传播特性及典型环境，指出低层大气折射率垂直剖面是预测电波传播行为的关键参数。这些内容为理解大气对无线电传播的影响提供了理论基础。
2025-07-07 18:58:33
1950
原创 对流层分层结构与大气波导现象的形成机理与应用
对流层是地球大气最低层，可分为受地表影响的大气边界层（含贴地层、近地面层和混合层）和稳定的自由大气层。大气波导是一种特殊传播现象，因折射率异常导致无线电波被束缚在特定高度传播。主要类型包括：蒸发波导（海面5-50m，微波波段）、表面波导（地面附近，UHF/微波）和悬空波导（高空自由大气）。这些波导能突破视距限制，实现超视距通信，在雷达、舰载通信等领域有重要应用价值，其传播距离从百公里至上千公里不等。
2025-07-06 16:04:52
1388
原创 大气的组成与结构以及对通信的影响
地球大气由组成，其主要成分为氮气（约占78%）和氧气（约占21%），还含有少量的二氧化碳、水汽、臭氧以及各种气溶胶颗粒。大气层的总厚度约超过1000千米，但其。近地面层的大气最为浓密，越往高空，大气越稀薄。随着太阳电磁辐射进入地球大气层，上层大气会发生电离现象，形成电离层，影响无线电传播。而中低层大气则受到光化学反应、地表加热、海洋蒸发、水汽循环等多种能量交换过程的影响，从而引发复杂的气象过程，并最终形成多样的天气和气候系统。在垂直结构上，从地面至约80公里的高度，大气成分可以看作是混合均匀的；
2025-07-05 20:08:52
774
原创 无线信道建模方法分类
其中，路径损耗是指无线信号在从发射端传播至接收端的过程中，由于传播距离增加、电磁波扩散及环境介质的吸收等因素导致的。路径损耗模型通常只反映功率随距离的平均变化趋势，不涉及因局部环境而产生的快速波动。相较之下，阴影衰落和多径衰落表现为信道中的，因此通常采用进行建模。前者反映的是由障碍物遮挡引起的中尺度功率波动，后者则刻画由于多径传播造成的快速信号幅度和相位变化。
2025-07-02 09:21:34
669
3海上大气波导通信总结PPT
2025-08-14
空空如也
TA创建的收藏夹 TA关注的收藏夹
TA关注的人