等离子鞘套论文-刘智惟,夏国江,邓永福,赵锦瑾,韩明

等离子鞘套论文-刘智惟,夏国江,邓永福,赵锦瑾,韩明

导读:本文包含了等离子鞘套论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:等离子鞘套,热力学参数波动,电波传播,黑障

等离子鞘套论文文献综述

刘智惟,夏国江,邓永福,赵锦瑾,韩明[1](2019)在《等离子鞘套热力学波动对电磁波传播的影响》一文中研究指出针对等离子鞘套热力学波动造成电磁波传播特性变化的问题,结合湍流理论、等离子理论和电磁波传播理论,得到了热力学参数波动与介电常数间的关系。计算了不同状态下热力学参数波动引起S和Ka波段电磁波透射和反射系数的变化。结果表明,当电子密度增大,S波段反射系数变化减小、透射系数变化增大;当Ka波段在碰撞频率10MHz时,反射系数变化增大、透射系数变化减小,在碰撞频率1GHz和50GHz时透射系数变化反射系数变化先增后减。不同高度下波动的影响也不同,S波段透射和反射系数变化随高度升高先减后增; Ka波段透射系数变化先减后增、反射系数变化先减后增而后再次减小。因此,应根据实际环境状态获得波动的包络范围,进而针对性开展测控通信系统设计。(本文来源于《宇航学报》期刊2019年06期)

姚博[2](2019)在《高速飞行器等离子鞘套信道统计模型研究》一文中研究指出当高超声速飞行器在大气层中飞行时,将产生一层包覆飞行器的等离子鞘套。等离子鞘套会衰减通信信号能量,并附加寄生调制效应,此外,电磁信号受散射体影响,形成多径效应。两种效应相互耦合导致高超声速飞行器综合信道环境十分恶劣,现有的通信体制难以适应,发生通信中断,产生“黑障”现象。对高超声速飞行器综合信道特性的认知不足是“黑障”问题尚无法克服的主要原因,本文围绕等离子鞘套信道模型,对等离子鞘套等效介质模型、等离子鞘套信道理论模型、等离子鞘套信道模型实验验证和高超声速飞行器综合信道的几何-统计模型四个方面进行了研究:1、深入研究了等离子鞘套电子密度动态性的形成机理,建立等离子鞘套等效介质随空间和时间多尺度变化模型。考虑到不同时变因素的影响,将影响等离子体参数变化的飞行条件和鞘套内部流体条件分别归类为大尺度、中尺度和小尺度变化因素,建立电子密度与飞行姿态、流场参数的函数关系,详细分析了不同尺度电子密度变化的机制,建立了电子密度多时间尺度变化模型,重点分析了电子密度小尺度变化的统计规律,并在此基础上建立了等离子鞘套多物理尺度介质模型;研究了时变介质中电磁波传播计算方法,对典型RAMC飞行试验条件下全程信道进行计算,并对信道幅相时域曲线、幅相标准差曲线、幅相相关系数、偏度、变化频率、信道相干时间、相干带宽等信道特征进行了分析。2、建立了等离子鞘套小尺度信道统计模型,推导了统计参数的数学表达式。深入研究等离子鞘套中电磁波传播机理,建立了衰减系数和相移系数与电子密度小尺度变化的近似线性关系,对等离子鞘套小尺度信道幅度和相位的概率密度函数、幅度相位的相关系数、幅度相位的自相关函数进行了推导,给出了这些函数的显式数学表达式;提出了一种基于傅里叶逆变换和秩序匹配的等离子鞘套电子密度小尺度变化系数时间序列产生方法,并在此基础上提出了一种等离子鞘套小尺度信道时间序列产生方法,通过对产生的信道幅度和相位的概率密度函数、幅度和相位的相关性、幅度和相位的自相关函数与理论进行对比证明了该方法的有效性。3、提出了一种适用于等离子鞘套信道的基于CAZAC序列的滑动相关宽带测量方法,结合等离子鞘套信道环境,对不同参数条件下信道探测方法的效果进行了分析,给出了最优的参数选取方案;综合分析了等离子体产生装置DPSE和激波管产生等离子体的特点,建立了等离子鞘套小尺度信道模型试验验证方案,并对等离子鞘套小尺度信道幅度和相位的概率密度函数、幅度相位的相关系数、幅度相位的自相关函数等参数进行了实验验证。4、建立了高超声速飞行器综合信道的几何-统计模型。在等离子鞘套小尺度信道统计模型基础上,分析了上行综合信道与下行综合信道中空间多径信道与等离子鞘套信道的耦合关系,基于两种不同的耦合机制,分别给出了两个信道幅度相位的概率密度函数和功率谱密度函数的显式数学表达式;提出了可模拟高速移动信道与等离子鞘套信道的两种耦合过程的高超声速飞行器综合信道时间序列的产生方法,可为高超声速飞行器通信仿真提供信道输入。综上所述,本文加深了对等离子鞘套信道和高超声速飞行器综合信道的认知,所建立的等离子鞘套小尺度信道统计模型和高超声速飞行器综合信道的几何-统计模型可对高超声速等离子鞘套信道和高超声速飞行器综合信道进行准确且全面的刻画,可为适应性通信方法的提出提供理论依据,为高超声速飞行器通信体制评估提供信道模型输入,提高适应性通信方法有效性的论证效率,对缓解“黑障”问题而言具有十分重要的意义。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2019-06-01)

文成纲[3](2019)在《近空间飞行器等离子鞘套及窗口环境对天线性能的复合影响研究》一文中研究指出飞行器以高超音速在大气中飞行时,会被高温电离形成的等离子体鞘套包裹。视工作频率,等离子体鞘套对电磁波可能有强烈的衰减、反射、折射等作用。因此它会影响飞行器的对外通信,严重时甚至会导致通讯的中断,即着名的黑障现象。因此减缓甚至解决通信黑障对高超声速飞行器的发展至关重要,天线作为高超声速飞行器对外通信的媒介,研究其在黑障情况下的性能变化有助于解决黑障问题。由于等离子体鞘套及天线窗的防隔热层均位于天线的近场区,且两者对天线的性能均有很大的影响,因此研究等离子体鞘套和天线窗对天线性能的综合影响,对高超音速飞行器天线的设计具有很强的指导意义。本文的主要工作包括:本文首先研究了均匀等离子体的体频率、碰撞频率、等离子体厚度对电磁波的透射、反射、吸收特性的影响。以RAM-CⅡ数据为基础,研究了不同极化的电磁波以不同角度、不同频率入射到非均匀平面分层等离子体时其透射系数、反射系数及吸收系数。其次,以某飞行器的天线窗为基础模型,研究了等离子体覆盖天线窗时L-Ka波段的偶极子天线、圆极化贴片天线性能的变化;C-Ka波段的喇叭天线、阵列天线性能的变化。发现天线窗对不同天线的影响不同,等离子体覆盖的天线窗对工作在不同频率的天线性能影响不同。但总体上对工作频率低于等离子体体频率的天线,天线的增益衰减严重。高于等离子体体频率时,对增益衰减较小,但会使天线方向图发生畸变。进一步以某高超音速飞行器在某个飞行状态时形成等离子鞘套的数据为基础,对飞行器天线窗位置的等离子体鞘套进行建模分析,研究了其对天线性能的影响。最后,本文还提出了一种基于天线窗基本结构的夹层方法以减缓飞行器的黑障。当在天线窗内部生成一层等离子体薄层时,内层等离子体、防隔热层、外层等离子体鞘套叁者构成了夹层结构。当在天线窗内外形成夹层结构后,在黑障期间,电磁波在穿透夹层结构时会在某个频点处出现一个透波窗口。文中详细讨论了等离子体厚度、碰撞频率、体频率对该透波窗口的影响。计算结果表明内层等离子体频率,防隔热层的厚度可确定夹层方法的透波频点的数值及其相关参数。外层等离子体对该透波频点影响较小。通过利用喇叭天线构建的仿真模型进行验证,该方法有一定的实用性。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01)

刘江凡,李慧,焦子涵,白光辉,席晓莉[4](2018)在《等离子鞘套随机特性对电波传播影响分析》一文中研究指出高超声速飞行器等离子鞘套由于湍流、姿态调整、非均匀烧蚀等因素的影响,其等离子参数具有一定的随机特性。随机媒质的时域有限差分法(Stochastic Finite Difference Time Domain,SFDTD)可用于快速分析随机媒质中电波传播的统计特性。本文将普通媒质的S-FDTD方法扩展到等离子色散媒质,并采用该方法分析了典型鞘套电子密度分布下,电子密度随机特性对电波传播的影响。结果表明:电子密度的随机变化会引起透射电磁波的幅度与相位的抖动,抖动幅度与电子密度变化幅度具有线性相关性;等离子碰撞频率越高,相同强度的电子密度变化引起的透射系数幅度与相位变化越小;提高入射波频率,有助于有减少透射电磁波幅度与相位抖动。(本文来源于《西安理工大学学报》期刊2018年04期)

赵伟灼,李益文,魏小龙,肖良华,张百灵[5](2018)在《基于碱金属辅助电离的等离子鞘套模拟方法》一文中研究指出为解决再入过程中通信黑障与探测异常问题,对等离子体鞘套地面模拟方法进行了研究。以RAM C-II飞行试验为依据,计算了等离子体鞘套的参数范围。分析现有模拟设备,概括提出了高焓低速风洞的模拟方案,选取相适应的放电方式,并对流量功率进行了计算。针对高温环境对电磁设备造成损坏以及所需功率难以实现的问题,提出添加碱金属的解决方案,并进行了试验验证。试验结果表明,添加碱金属可以使电子密度提升约一个数量级。对方案效果进行评估,预期功率需求降至兆瓦量级。(本文来源于《宇航学报》期刊2018年07期)

吕浩[6](2018)在《随机FDTD方法及其在等离子鞘套中的应用》一文中研究指出自然界讦多媒质的电参数往往具有随机特性,随机媒质中机媒阴中的电波传播特性一直以来为人们所关注。蒙特卡洛方法是研究随机媒质中电波传播统计特性的一个重要手段,但是该方法需要通过对大址样本进行计算进而获得场量的统计特性(均值和方差),当采用时域有限差分方法(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)对每个样本进行计第时,由于单次FDTD时间开销大,导致整个计算耗时长,效率低:与之相比,近年发展的随机时域有限差分方法(Stoochastic Finite-Difference Time-Domain,S-FDTD)将媒质的随机特性(方差)直接代入电磁培迭代中,只需一次计算便可获得场值的统计特性,极大的提高了计算效率。本文对S-FDTD方法及其吸收边界的实现形式进行可深入研究,将普通媒质的S-FDTD方法扩展到色散媒质中,并分析了等离于鞘套中电子密度随机特特性对电波传播的影响,本文的主要工作如下:1、将坐标伸缩完全匹配层(Stretuhcd Cnordinate Perfecty Matched Layer,SC-PML)吸收边界条件应用到了 S-FDTD中,改善了传统S-FDTD方法中Mur吸收边界条件对场值标准差的吸收效果。2、将S-FDTD方法与色散媒质中的分段线性卷积(Piecewisc Linear Recurisive Convolution,PLRC)方法相结合,提出一种适用于色散媒质的S-PLRC-FDTD方法,并添加SC-PML,吸收边界条件,通过与蒙特卡洛法比较验证算往的正确性。3、将S-PLRC-FDTD方法用于分析等离子鞘套中电子密度随机变化对电波传播特性的影响,分析了鞘套中不同等离子体频率标准方差下S-FDTD方法的适用性以及电波传播的统计特性。研究结果表明,本文所提出的S-PLRC-FDTD方法可用于快速评估电磁波在等离子鞘套中的传播特性。(本文来源于《西安理工大学》期刊2018-06-30)

李英亮[7](2018)在《等离子鞘套信道下的信息传输方案研究》一文中研究指出当航天飞机、卫星和导弹等飞行器,通过地球上空的大气层时,由于飞行器的超高音速的速度,会产生高达3000摄氏度的高温,导致飞行器周围的空气分子发生电离。这些被电离的离子、电子会附着在飞行器的表面,形成一层高密度的等离子体,即所谓的“等离子鞘套”。通常这层等离子体具有高达10~(20)m~(-3)的电子密度,这将会严重干扰飞行器与卫星或地面站之间的通信,严重时会使通信发生中断,即所谓的“黑障”现象,这已成为航天领域的瓶颈之一。针对这一问题,对在等离子鞘套下的信息传输方案展开研究是很有必要的。在本文中,我们将通过对等离子鞘套中传输信号特性的研究,找到合适的信息传输方案,从而为临近空间的超高声速飞行器的测控及通信打下良好的基础。论文的的主要研究内容包括以下几个方面:1.分析了等离子鞘套的信道特性。首先阐述了等离子鞘套的形成机制,然后在分析等离子鞘套信道的特征参数的基础上,研究了等离子鞘套信道的特性,包括等离子鞘套中的寄生调制效应和存在的多普勒效应,并研究了等离子鞘套信道的幅度衰减和相位特性。最后分析了信道的相干带宽和相干时间,从而为后续信息传输系统的设计奠定了基础。2.研究了等离子鞘套信道下基于Chirp信号的信息传输方案。首先对Chirp信号的特点和分数阶傅里叶变换进行了分析,之后介绍了基于Chirp信号的两种调制方案,并对基于Chirp信号的两种非相干解调方案进行了深入的分析,推导了其在加性高斯白噪声信道下的误码率性能,在此基础上对Chirp扩频系统进行了仿真。仿真结果表明,在等离子鞘套信道下,基于FrFT解调的Chirp-2FSK系统较现有的2FSK系统具有更加优异的性能。在此基础上,对基于分数阶傅里叶变换的自适应滤波方案进行了改进使其适用于等离子鞘套下的信息传输。最后,基于Chirp信号的特点,提出了一种非差错调制系统,该系统在信道衰减严重时,可让飞行器的高优先级的数据优先得到正确传输。3.设计了一种可用于等离子鞘套信道下信息传输的自适应调制编码系统,并对该系统进行了仿真验证和详尽的分析,证明了该系统对等离子鞘套信道有良好的适应性。首先,对在等离子鞘套信道下设计自适应调制编码系统的可行性进行了分析。然后对基于Chirp-2FSK的直扩系统进行仿真分析,确定了其在等离子鞘套信道下的性能提升。最后,针对扩频Chirp-2FSK系统的传输速率低下,频带利用率不高的缺点,引进了自适应调制编码技术,设计了一种自适应调制编码系统,并对其进行仿真验证。仿真结果显示,该系统可在等离子鞘套信道下良好的工作,在确保系统吞吐量的同时,通过自适应的调整系统的信息传输速率,保证了系统的可靠性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01)

林小芳[8](2018)在《等离子鞘套对相控阵天线波束指向的影响研究》一文中研究指出空间飞行器以超高声速返回大气层时,产生一层包裹着飞行器的等离子鞘套。等离子鞘套是一种有耗色散介质,分布在相控阵天线近场区,与天线辐射的电磁波相互作用,影响相控阵天线的波束形成效果,造成波束指向偏差,导致飞行器天线波束无法精确对准天基测控卫星。原因有两个方面:一是,等离子鞘套对电磁波的衰减和相位延迟在不同方向上存在较大差异,改变远场区的场强分布,使得不同阵元辐射场的相干迭加不同于自由空间,改变阵列波束合成效果;二是,等离子鞘套对电磁波产生强烈的反射作用,增加阵元之间的相互耦合,增大波束合成指向角的偏差。针对此问题,本文开展工作主要包括:首先,研究了电磁波在非均匀等离子鞘套中的传播特性,分析了天线不同方向上辐射的电磁波穿透等离子鞘套后的幅度衰减和相位延迟特性。根据电磁波迭加定理,推导了等离子鞘套下相控阵天线阵因子计算公式,计算了不同等离子体参数情况下阵因子方向图,给出了不同等离子体电子密度、碰撞频率对阵因子波束指向的影响规律。其次,基于等离子鞘套对电磁波的反射特性,研究了等离子鞘套下相控阵天线阻抗特性和互耦特性。结果表明:在高电子密度,低碰撞频率情况下,等离子鞘套会使阵元自耦合和相邻阵元互耦增强。而对于斜对角阵元,等离子鞘套会使其互耦降低。然后推导了考虑互耦时等离子鞘套下相控阵天线方向图的计算方法,并对其进行正确性验证。最后,根据方向图乘积定理,考虑阵元互耦因素,建立了非均匀等离子鞘套覆盖下相控阵天线的电磁分析模型,计算了等离子鞘套覆盖下相控阵天线不同空域指向的辐射特性,根据方向图计算结果,获得了等离子鞘套参数与相控阵天线波束指向偏差角之间的关系。计算结果表明:随着等离子体电子密度的增加,相控阵天线方向图主瓣增益降低。当等离子体碰撞频率接近相控阵天线工作频率时,等离子鞘套对天线方向图恶化最为严重。等离子体电子密度越大,碰撞频率与相控阵天线工作频率越接近,等离子鞘套造成相控阵天线波束指向偏差越大。本文的研究成果可以为飞行器相控阵天线设计提供参考,为等离子鞘套覆盖下相控阵天线波束指向误差修正提供补偿数据。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01)

陈伟[9](2018)在《等离子鞘套的电磁波传播与散射关键问题研究》一文中研究指出临近空间高超声速飞行器再入地面的过程中会与周围大气产生剧烈的摩擦,导致飞行器周围的温度迅速上升。在高温作用下,飞行器周围的不同空气组份会发生化学反应,出现电离现象,从而形成一团包含有自由电子、离子和不带电组成的中性粒子的等离子体绕流包覆在飞行器周围。另外,受到高温的影响,飞行器表面的材料也会发生烧蚀现象,产生烧蚀粒子。这些烧蚀粒子也会因高温而发生部分电离,产生的电子、离子和中性粒子与等离子体流混合在一起,最终形成等离子体鞘套。等离子体鞘套会干扰雷达对飞行目标的监测、预警并影响监控站与飞行器之间的正常通信,出现通信上的“黑障”现象。这威胁到了飞行员的生命和国家财产的安全。由于等离子体鞘套的存在严重制约了临近空间飞行器发展,目前的应对方法主要通过存储转发技术,但这只能解决短时间的再入黑障问题,并非长久之计。因此,为了能彻底解决黑障问题,人们从弹道再入试验出发,获取大量鞘套数据,经过理论分析与仿真研究,再开展地面实验模拟验证,形成了一整套针对等离子体鞘套电磁特性研究的技术路线。本文立足于临近空间高超声速飞行器及其等离子体的流场特性,对非均匀、时变和时空非均匀等离子体鞘套与电磁波相互作用机理的相关问题进行了分析。主要是针对等离子体鞘套中的电磁波传播特性、高超声速飞行器及其等离子体鞘套目标的电磁散射问题以及等离子体鞘套包覆飞行器后的电磁波回波特征这叁个方面展开。在等离子体的传播问题上,结合了拉普拉斯变换的电流密度卷积时域有限差分方法(Laplace transform JE convolution-finite-difference time-domain,LTJEC-FDTD)和移位算子时域有限差分方法(Shift-Operator finite difference tome-domain,SO-FDTD)对一维时空非均匀等离子体鞘套的太赫兹(Terahertz,THz)波反射系数,透射系数和吸收率进行了计算;同时考虑了加入烧蚀颗粒后对THz波传播的影响。对于电磁波散射的研究,基于电流密度卷积时域有限差分方法(JE convolution-finite-difference time-domain,JEC-FDTD)和辅助方程时域有限差分方法(auxiliary differential equation finite-difference time-domain,ADE-FDTD)方法对叁维时变等离子体和时空非均匀等离子体的后向雷达散射截面进行了仿真和分析。这些研究结果对关于目标隐身特性和雷达探测识别方面的飞行器气动外形选择给出了合理的建议。作者的工作内容和对科研工作的主要贡献包括5个方面:1.首先建立了一维时空非均匀等离子体鞘套模型,结合LTJEC-FDTD方法对THz波在时空非均匀等离子体鞘套中的传播以及与等离子体的相互作用机理问题进行了研究。然后在此模型的基础上,结合全电离弱碰撞尘埃等离子体理论模型和修正后的SO-FDTD方法分析了时空非均匀等离子体鞘套考虑烧蚀粒子后对电磁波的传播特性影响。并从中分析得出在时空非均匀等离子体鞘套中,THz波仍然具有良好的穿透性,能在一定程度上减弱等离子体层对电磁波能量的吸收,同时对THz波的反射也会减小。这些结论为THz波与等离子体鞘套中的相互作用机理提供了参考和理论依据。2.对二维钝头锥和类Hypersonic Technology Vehicle(HTV)金属模型在不同再入高度、不同飞行速度和不同攻角而形成的非均匀等离子体鞘套开展了研究。基于Z-FDTD方法对这两种目标及其电子密度在空间非均匀分布等离子体鞘套模型的双站Radar Cross Section(RCS)进行了计算和分析。通过对二维模型的双站RCS计算和分析,对飞行器气动外形的选择和优化给出了合理的建议。同时,分析了等离子体考虑外加磁场后RCS的变化特性,验证了等离子体鞘套的“磁窗现象”并为后续叁维模型的开展和研究做了铺垫。3.建立了叁维时变等离子体鞘套物理模型,根据等离子体中碰撞频率的经验公式,利用JEC-FDTD方法推导了叁维时变等离子体鞘套的电场,磁场和电流密度的FDTD迭代公式,通过计算不同电磁波入射角的单站RCS,分析了电磁波不同入射角情况下,等离子体鞘套中温度,压强对电磁波散射特性的影响。4.建立了叁维时空非均匀等离子体鞘套模型,并基于JEC-FDTD方法分析了时空非均匀等离子体的电磁波散射特性。根据等离子体鞘套中烧蚀颗粒的理论,通过改进后的ADE-FDTD方法计算了时空非均匀等离子体和尘埃等离子体的后向单站RCS。同时还类比了钝头锥、尖头锥和类HTV叁种飞行器目标包覆时空非均匀等离子体的RCS特性,为雷达探测和目标隐身方面提供了参考。5.将普通等离子体,弱电离尘埃等离子体和全电离尘埃等离子体叁种理论模型的电磁波回波特性进行了对比。对于一维情况,采用的是NASA的RAM-C再入实验数据,对普通等离子体、均匀分布的尘埃等离子体、时变尘埃等离子体和时空非均匀尘埃等离子体的时域和频域回波特性进行了分析。对于叁维情况,给出了钝头锥和尖头锥两种模型,并对不同情况的等离子体对电磁波回波特性的影响进行了计算和分析,给出了电磁波从入射—传播—散射,叁个过程的电场分布图。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-04-01)

叶文慧,李琳琳,潘彩平[10](2017)在《高频电磁波在等离子鞘套中的传播衰减分析》一文中研究指出近年来,空间飞行器返回大气时的通信问题又被大家广泛关注,空间飞行器返回大气时再入过程中遇到的黑障区通信问题也急需解决。本文从信号链路角度,分析空间飞行器返回大气时再入过程中的黑障区通信问题。通过对等离子鞘套介质特性、电磁特性的深入探讨,针对飞行器实际飞行情况,对不同高度处等离子鞘套电子密度加入随机性,并对非均匀等离子鞘套进行改进的自适应分层分析电磁波在非均匀等离子鞘套中传播的衰减损耗,为解决空间飞行器返回大气时再入过程中黑障区通信问题提供理论基础。(本文来源于《科技创新导报》期刊2017年34期)

等离子鞘套论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

当高超声速飞行器在大气层中飞行时,将产生一层包覆飞行器的等离子鞘套。等离子鞘套会衰减通信信号能量,并附加寄生调制效应,此外,电磁信号受散射体影响,形成多径效应。两种效应相互耦合导致高超声速飞行器综合信道环境十分恶劣,现有的通信体制难以适应,发生通信中断,产生“黑障”现象。对高超声速飞行器综合信道特性的认知不足是“黑障”问题尚无法克服的主要原因,本文围绕等离子鞘套信道模型,对等离子鞘套等效介质模型、等离子鞘套信道理论模型、等离子鞘套信道模型实验验证和高超声速飞行器综合信道的几何-统计模型四个方面进行了研究:1、深入研究了等离子鞘套电子密度动态性的形成机理,建立等离子鞘套等效介质随空间和时间多尺度变化模型。考虑到不同时变因素的影响,将影响等离子体参数变化的飞行条件和鞘套内部流体条件分别归类为大尺度、中尺度和小尺度变化因素,建立电子密度与飞行姿态、流场参数的函数关系,详细分析了不同尺度电子密度变化的机制,建立了电子密度多时间尺度变化模型,重点分析了电子密度小尺度变化的统计规律,并在此基础上建立了等离子鞘套多物理尺度介质模型;研究了时变介质中电磁波传播计算方法,对典型RAMC飞行试验条件下全程信道进行计算,并对信道幅相时域曲线、幅相标准差曲线、幅相相关系数、偏度、变化频率、信道相干时间、相干带宽等信道特征进行了分析。2、建立了等离子鞘套小尺度信道统计模型,推导了统计参数的数学表达式。深入研究等离子鞘套中电磁波传播机理,建立了衰减系数和相移系数与电子密度小尺度变化的近似线性关系,对等离子鞘套小尺度信道幅度和相位的概率密度函数、幅度相位的相关系数、幅度相位的自相关函数进行了推导,给出了这些函数的显式数学表达式;提出了一种基于傅里叶逆变换和秩序匹配的等离子鞘套电子密度小尺度变化系数时间序列产生方法,并在此基础上提出了一种等离子鞘套小尺度信道时间序列产生方法,通过对产生的信道幅度和相位的概率密度函数、幅度和相位的相关性、幅度和相位的自相关函数与理论进行对比证明了该方法的有效性。3、提出了一种适用于等离子鞘套信道的基于CAZAC序列的滑动相关宽带测量方法,结合等离子鞘套信道环境,对不同参数条件下信道探测方法的效果进行了分析,给出了最优的参数选取方案;综合分析了等离子体产生装置DPSE和激波管产生等离子体的特点,建立了等离子鞘套小尺度信道模型试验验证方案,并对等离子鞘套小尺度信道幅度和相位的概率密度函数、幅度相位的相关系数、幅度相位的自相关函数等参数进行了实验验证。4、建立了高超声速飞行器综合信道的几何-统计模型。在等离子鞘套小尺度信道统计模型基础上,分析了上行综合信道与下行综合信道中空间多径信道与等离子鞘套信道的耦合关系,基于两种不同的耦合机制,分别给出了两个信道幅度相位的概率密度函数和功率谱密度函数的显式数学表达式;提出了可模拟高速移动信道与等离子鞘套信道的两种耦合过程的高超声速飞行器综合信道时间序列的产生方法,可为高超声速飞行器通信仿真提供信道输入。综上所述,本文加深了对等离子鞘套信道和高超声速飞行器综合信道的认知,所建立的等离子鞘套小尺度信道统计模型和高超声速飞行器综合信道的几何-统计模型可对高超声速等离子鞘套信道和高超声速飞行器综合信道进行准确且全面的刻画,可为适应性通信方法的提出提供理论依据,为高超声速飞行器通信体制评估提供信道模型输入,提高适应性通信方法有效性的论证效率,对缓解“黑障”问题而言具有十分重要的意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

等离子鞘套论文参考文献

[1].刘智惟,夏国江,邓永福,赵锦瑾,韩明.等离子鞘套热力学波动对电磁波传播的影响[J].宇航学报.2019

[2].姚博.高速飞行器等离子鞘套信道统计模型研究[D].西安电子科技大学.2019

[3].文成纲.近空间飞行器等离子鞘套及窗口环境对天线性能的复合影响研究[D].电子科技大学.2019

[4].刘江凡,李慧,焦子涵,白光辉,席晓莉.等离子鞘套随机特性对电波传播影响分析[J].西安理工大学学报.2018

[5].赵伟灼,李益文,魏小龙,肖良华,张百灵.基于碱金属辅助电离的等离子鞘套模拟方法[J].宇航学报.2018

[6].吕浩.随机FDTD方法及其在等离子鞘套中的应用[D].西安理工大学.2018

[7].李英亮.等离子鞘套信道下的信息传输方案研究[D].西安电子科技大学.2018

[8].林小芳.等离子鞘套对相控阵天线波束指向的影响研究[D].西安电子科技大学.2018

[9].陈伟.等离子鞘套的电磁波传播与散射关键问题研究[D].西安电子科技大学.2018

[10].叶文慧,李琳琳,潘彩平.高频电磁波在等离子鞘套中的传播衰减分析[J].科技创新导报.2017

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