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电离层闪烁及不规则体参数反演方法的研究
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卫星信号仿真电离层闪烁模型研究
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3秒自动关闭窗口电离层闪烁及不规则体参数反演方法的研究--《西安电子科技大学》2006年硕士论文
电离层闪烁及不规则体参数反演方法的研究
【摘要】：
本文在电离层弱闪烁相位屏理论基础上,分析了地面单站接收到的闪烁信号的时间频谱,主要内容如下:
1、在冻结场和各向同性的假设下,将电离层闪烁功率谱的表达式写成了振荡部分和非振荡部分的和的形式,并得到了非振荡部分在高频端的解析表达式。利用高频近似表达式对闪烁数据反演得到谱指数。
2、分析了不规则体参数对功率谱曲线的影响,在不规则体离地高度一定的情况下,漂移速度与谱曲线的第一个极小值频率存在一定关系。可以通过谱曲线的第一个极小值频率得出不规则的漂移速度。得到谱指数和不规则体的漂移速度后,可以进一步得到由外尺度、电子密度均方起伏和不规则体厚度三个参数组成的表达式的值。
3、利用三个观测站观测到的闪烁信号的相关性,反演了不规则的漂移速度,并和利用谱曲线得到的漂移速度进行了比较。
4、对海口站GPS信号L1段的闪烁数据进行了初步统计,统计了闪烁发生率。
【关键词】：
【学位授予单位】：西安电子科技大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2006【分类号】：TN011.2【目录】：
创新性声明2
关于论文使用授权的说明2-3
Abstract4-7
第一章 绪论7-13
1.1 电离层研究的背景和意义7-8
1.2 电离层探测技术的发展8-10
1.3 电离层闪烁的研究历史和现状10-11
1.4 本文的内容简介11-13
第二章 电离层闪烁理论13-32
2.1 电离层简介13-18
2.1.1 电离层的形成13-14
2.1.2 电离层的分层结构14-15
2.1.3 电离层的精细结构和不规则体15-18
2.2 电离层闪烁概述18-23
2.2.1 电离层闪烁的概念18
2.2.2 电离层闪烁的全球形态18-19
2.2.3 闪烁指数的定义19-20
2.2.4 不规则体的表述20-22
2.2.5 冻结场及不规则体的漂移22-23
2.3 电离层闪烁理论23-29
2.3.1 相位屏理论24-26
2.3.2 Rytov 解及其适用范围26-27
2.3.3 强起伏理论－抛物型方程法27-29
2.4 弱起伏情况下电离层闪烁时间频谱29-31
2.4.1 强度起伏的时间频谱29-30
2.4.2 相位起伏的时间频谱30
2.4.3 幅度起伏的时间频谱30-31
2.5 本章小结31-32
第三章 功率谱的分解和参数反演理论分析32-46
3.1 闪烁功率谱的理论计算32-34
3.2 闪烁功率谱的分解34-36
3.3 不规则体的特征参数对功率谱曲线的影响36-39
3.3.1 三维谱指数p 对功率谱的影响36-38
3.3.2 R_0 对功率谱曲线的影响38
3.3.3 漂移速度对功率谱的影响38-39
3.4 不规则体漂移速度的理论反演39-41
3.5 强度谱的低频部分近似41-43
3.6 不规则体外尺度反演初探43-45
3.7 本章小结45-46
第四章 电离层闪烁监测与初步统计46-59
4.1 GPS 电离层闪烁监测仪46-50
4.1.1 全球定位系统GPS 概述46-48
4.1.2 GPS 电离层闪烁监测仪概述48-50
4.2 电离层闪烁监测程序50-51
4.3 闪烁数据的处理方法51-54
4.4 海南地区初步统计分析54-58
4.4.1 闪烁发生日变化和月统计概率54-55
4.4.2 闪烁发生与当地时间的关系55-56
4.4.3 闪烁发生与太阳和地磁活动的关系56-58
4.5 本章小结58-59
第五章 不规则体的参数反演59-78
5.1 实测强度频谱59-60
5.2 利用功率谱曲线对的不规则体参数的反演60-66
5.3 利用多站相关性分析对漂移速度的反演66-76
5.3.1 多站相关性分析漂移速度的方法66-74
5.3.2 多站观测与谱分析反演速度的比较74-76
5.4 本章小结76-78
结束语78-79
参考文献80-85
作者在攻读硕士期间参加的科研项目与发表论文85
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【引证文献】
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