丘陵环境下超短波传播模型适用性研究

为准确预测丘陵环境下超短波传播损耗,完成战术无线通信组网规划,保证良好的通信质量,分析了适用于大尺度不规则地形的3个经验模型。根据地面超短波电台特性和已知地形,利用与模型对应的校正因子对模型进行修正,通过与实测数据相对比,探究了丘陵环境下3个模型的适用性。在优化校正因子的过程中,总结了多种刃峰绕射损耗计算方法。根据它们的特点,对每一种刃峰情况,给出了一种相对最优的绕射损耗计算方法,提高了修正效果。只有先选择了合适的模型,才能为工程上电波传播模型的本地化打下基础。     

天波超视距雷达路径传播损耗仿真计算与分析

为研究天波超视距雷达路径传播损耗规律特性,针对天波超视距雷达电波传播特点,利用现有理论成果,建立了路径传播损耗的计算机仿真模型,设计了一种简洁的路径传播损耗仿真计算流程,仿真分析了各种因素对路径传播损耗的影响,得出了降低路径传播损耗的有效措施,为天波雷达的作战使用提供了理论依据.     

基于遗传算法的无线通信节点部署优化策略

根据无线通信节点部署过程中网络受到区域环境影响和电波传播损耗等实际问题,建立了考虑区域影响的信号衰减模型和无线通信网络覆盖模型,提出了一种综合考虑网络覆盖和通信干扰的优化部署策略。该策略采用了加速遗传算法,大大降低了计算量。基于该优化策略,通过仿真实验得到了特定区域的最优通信节点数和节点部署位置图。     

微小区内电波传播模型及其对频率再用的影响

本文研究了微小区的电波传播模型,此模型能解释微小区内路径损耗约与d^2成比例,但超过某点后,损耗即近似地与d^4成比例。此点称为转折点或称折点。本文用2-射线模型导出转折点距离。其结论是此折点距离与基站天线高度hb及工作频率有关,并导出实用公式。然后本文讨论频率再用图案．结论是微小区半径直接近但不得超过折点距离,这样可得到最佳的C／I值．其再用系数最低,因而是最佳再用图案。     

一种改进的多子阵合成孔径声纳波数域成像算法

针对多子阵合成孔径声纳(SAS)传统的扩展波数域(ωk)算法中STOLT插值误差引入的相位误差,提出了一种改进的适用于多子阵SAS的ωk成像算法。该算法继承了传统的扩展ωk算法能够与运动补偿相结合的优点,通过对多子阵SAS的双根号形式距离历程进行近似和单基等效化,将多子阵的回波信号等效为单阵收发合置信号,针对扩展ωk算法中STOLT变换可能引入的插值误差,通过引入新的一致距离徙动校正因子,补偿了插值导致的相位误差,实现了多子阵SAS图像的重建。仿真实验表明了该算法的有效性。     

多子带雷达信号融合噪声抑制方法

全极点模型对信号构建线性模型,通过对模型进行定阶和计算可以得到估计信号的各个参数,从而实现信号预测。子带融合之前需要进行相干处理,可以通过相干函数等方式解决。root-MUSIC算法在低信噪比环境中极点选择并不稳健,会导致模型在阶数上判断错误。为解决全极点模型方法中子带融合在信噪比低时模型阶数估计不准的问题,提出一种噪声抑制方法。对信号Hankel矩阵的主对角奇异值矩阵加权处理,以消除噪声分量,并利用整体前向预测矩阵得到整体频段极点值与极点幅值,由此估计出低信噪比时的多子带融合信号。结果表明所提方法在仿真环境下,在信噪比-20 dB至10 dB时,相较于传统极点模型方案具有更好的估计结果。     

无线通信及其干扰的建模与仿真研究

对无线通信及其干扰建模进行了分析和结构设计，重点研究了无线通信的天线、传播损耗、信噪比、误码率、纠错及通信干扰等主要模型，开发了仿真实例并进行了试验。结果表明：无线通信设备的战术技术性能、战场环境因素和通信干扰等对无线通信效果有极大的影响。     

微波信号海面超视距传播的建模和实验分析

介绍了雷达信号的海面传播特性,给出了抛物方程和射线追踪方法,讨论了出现概率较高的海洋环境:蒸发波导、表面波导和悬空波导,及相应的折射率剖面.研究了和距离有关的电波环境,比较两种模型算法在不同大气条件下、不同频段的电波传播特性结果,同时给出了实验分析结果.结果表明:射线追踪法能给出场模式的合理定性图,较抛物方程法,具有直观和计算速度快的优点,尤其在视距范围内更适用.     

一种窄波束多子阵合成孔径声纳 方位空变偏航角补偿算法

为了解决方位空变的偏航角导致多子阵合成孔径声纳出现时延误差和波束照射方向改变,从而影响成像效果的问题,在窄波束条件下提出了一种针对方位空变的偏航角补偿算法。与传统算法相比,所提算法考虑了时延误差距离依赖的特点和波束照射方向改变的问题。在算法实现中,首先建立了方位空变的偏航角运动误差模型,并根据模型给出了时延误差的补偿方法;然后,用小斜视角多子阵合成孔径声纳成像算法解决波束照射方向改变的问题,并给出了偏航角波动范围的限制条件;最后,通过计算机仿真证明了本文算法正确性和有效性。     

射线追踪法应用于传播预测的研究

近年来,随着射线追踪法的发展,利用精确的3维数字地图,使精确的电波传播预测成为现实。但是这种方法有很大的缺陷,文中从现阶段城市3维地图建立现状和控制成本的角度考虑,探索了结合射线追踪技术和传统电波传播预测方法,借助计算机辅助设计分析,实现传播覆盖预测的一种新方法,并尝试实现了一个工程案例,进行了相关分析。     

海面空-空无线信道特征

针对海上远距通信场景,基于无人机之间的无线通信链路,对接收功率进行实际测量。在大尺度路径损耗方面,采用对数距离线性模型进行拟合,分析海上远距空-空无线信道特征,获取路径损耗指数,并采用射线跟踪方法进行仿真验证,通过仿真所得信道冲激响应在多径时延和功率方面分析产生接收功率快速变化的原因。分析结果表明,近岸的多径反射会造成接收功率的波动,并且会造成路径损耗的升高。利用三种分布函数对测量数据进行分布拟合,分析海面和近岸两种通信条件下空-空无线信道的小尺度分布特征。测量分析结果表明,小尺度特征受陆地反射影响明显,在距离陆地较远的海面呈现高斯分布特征,而在近陆地处未呈现典型分布特征。     

蒸发波导条件下海杂波强度仿真与应用

蒸发波导是海洋大气环境中经常发生的一种异常折射现象,其能将电磁波捕获在波导内形成波导传播,使电磁波以较小的损耗传播到较远的距离,但同时也增大了雷达接收到的海杂波强度.从海杂波的后向散射系数模型和抛物方程法(PE)计算蒸发波导中的传播损耗两方面考虑,利用雷达方程详细推导海杂波仿真原理并实施仿真,最后介绍此仿真方法在海杂波...     

ADS-B信号在对流层大气波导中的传播性能

对流层大气环境存在特殊大气结构“大气波导”,可形成电波超视距传播或产生雷达盲区等。目前,通过雷达、GNSS信号等可以对大气波导进行一定程度的反演探测,但均存在一定的不足。ADS-B信号具有应用范围广、信号密度大、实时性高等特点,为此提出利用ADS-B信号受到不同大气环境影响后能量损耗不同的特点对ADS-B信号与对流层大气环境关联性进行分析研究。以武汉地区ADS-B信号数据为例,基于抛物方程传播理论对路径损耗进行仿真分析,并进行了实验验证。结果表明：ADS-B接收信号与仿真结果存在线性相关性并给出线性表述,为后续利用ADS-B信号反演大气波导提供参考依据。     

抛物方程法研究不规则地形对电波传播的影响

抛物方程法是计算复杂环境电波传播的主要方法,利用分步傅立叶变换递推出不同高度和距离的场强分布。基于坐标变换将不规则地形边界转化为平面边界,计入了起伏地形因子影响,对模型进行修正。通过计算传播因子和衰减,对平面和地形边界下的传播特性进行仿真分析,结果与实际情况吻合。     

基于PJ模型的雷达探测距离预报方法

雷达波在近海面大气中传播时受到各种因素的影响,尤其是在蒸发波导条件下,电磁波的传播路径会被显著改变,使雷达的探测距离增大形成超视距探测.给出了PJ模型的计算公式,同时叙述了基于PJ蒸发波导模型对雷达探测距离进行预测的流程,并且运用X波段雷达与海上目标进行验证,结果显示预测方法结果与实测数据比较吻合.     

陆基GNSS干扰信号测向误差分析研究

针对目前GNSS干扰源定位精度受环境噪声及人为干扰影响较大、各类无源定位算法和抗差估计算法缺少有效的测向误差参考值,立足无线电测向定位,从电波传播角度定性定量研究了GNSS干扰信号的信噪比和测向误差。仿真结果表明,GNSS干扰信号的信噪比在距离10 km左右随距离增加而迅速降低,之后趋于稳定;与此同时,测向误差随信噪比增大呈指数减小趋势,且在一定范围内架高天线可有效减小测向误差。     

基于模型预测控制的无人机避障路径规划方法

针对无人机飞行过程中避障问题,提出了一种基于模型预测控制的无人机避障路径规划方法。通过对无人机平台模型进行分析,构造了无人机状态空间预测模型。为保证路径规划过程输出的平稳性,采用一阶指数变化形式作为无人机飞行路径的参考轨迹。设计了预测模型调整策略,并给出了参数调整流程,以能力-时间组合最优为目标,建立了无人机避障路径优化模型,采用有限时域优化的滚动优化算法对无人机避障优化模型进行了求解。算例仿真结果表明,该算法可有效解决无人机飞行路径的避障问题。     

对GPS制导巡航导弹干扰效能评估方法

首先分析了GPS制导巡航导弹的制导方法,针对其制导体制中的弱点,探讨了GPS干扰对巡航导弹制导的影响。然后根据压制干扰下接收机干扰门限以及干扰链路和电波空间传播的特性,给出了宽带压制式干扰下有效干扰距离的计算方法;根据转发式欺骗干扰捕获概率与转发干扰—信号功率比的关系,给出了转发式欺骗干扰下有效干扰距离的计算方法。最后通过仿真,验证了方法的有效性,能够为评估、预测GPS的干扰效果提供依据。     

基于反向射线追踪的多径预测方法研究

多径效应是影响通信、导航系统性能的关键因素,不仅影响信号传播的功率衰落,还会引起信号时延、频移、极化等参数的变化,导致通信、导航系统性能下降。针对多径效应,本文提出基于虚拟源树、环境分区处理、背向检测等加速技术的反向射线追踪算法进行快速三维路径追踪,准确预测多径信号的损耗、时延分布。在此基础上,以城市场景为例进行算法仿真,并对任意尖劈绕射算法进行了深入研究。最后以信号在简易街道传播为例,对比分别利用基于本文提出的算法原理的MATLAB程序和利用Wireless Insite仿真得到的反射路径与功率分布,验证了算法的有效性。     

反射射线追踪技术在城市场景多径预测中的应用

多径效应是影响通信、导航系统性能的关键因素,其不仅影响信号传播的功率衰落,还会引起信号时延、频移、极化等参数的变化,导致通信、导航系统性能下降。针对多径效应,提出基于虚拟源树、环境分区处理、背向检测等加速技术的反向射线追踪算法进行快速三维路径追踪,准确预测多径信号的损耗、时延分布。在此基础上,以城市场景为例进行算法仿真,并对任意尖劈绕射算法进行深入研究。以信号在简易街道传播为例,对比分别利用所提算法原理的MATLAB程序和利用Wireless Insite仿真得到的反射路径与功率分布,验证了算法的有效性。