随机粗糙海面论文-戴雨晗

随机粗糙海面论文-戴雨晗

导读:本文包含了随机粗糙海面论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:无线通信,多输入多输出,正交频分复用,信道估计

随机粗糙海面论文文献综述

戴雨晗[1](2019)在《随机时变粗糙海面OFDM动态特性分析及信号检测技术的研究》一文中研究指出2018年4月13日,习近平在庆祝海南建省办经济特区30周年大会上郑重宣布,党中央决定支持海南全岛建设自由贸易试验区。这一举措会使得海南的经济、文化和技术发展得到了提升。因此有必要不断加强海南的信息建设,为自贸区的成功建立做贡献。随着我国的经济的不断增长,使得海外贸易也进一步的发展。但是为了使得海外贸易能够稳定的增长,贸易人员的安全问题则要得到保证。同时,我国的海洋面积很广阔,为守护好我国的海域面积,建立一个完善的海上通信系统变得十分重要。但是如今的海上通信还很落后,与陆地相比,这是由海上的通信环境各方面的特殊性所导致的。目前海上的无线传输系统存在着很多的不足。比如传输距离、速率、可靠性以及抗干扰能力。海上的有限的频率资源也限制了海上无线通信的发展。为了海上开发无线通信,建立良好的海事无线系统是当前的首要任务。而如今信息化水平进一步提高,无线通信系统必向着高速的无线通信方向发展。本文是针对随机时变粗糙海面的正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术的信号传输动态特性分析及信号检测技术的研究。OFDM能有效的对抗符号间的干扰,拥有着频谱利用率较高以及抗频率选择性衰落较好的优势。OFDM技术比较适合在多径环境以及在相应的高速数据的衰落信道里进行传输。在复杂且不断变化的海上通信环境中,当今的通信质量和速度已经无法满足海上作业和运营的需求。无线通信受到各方面的干扰,比如地球弧度和粗糙海面的影响、或是船只、海浪等的遮挡作用。与此同时,海上存在深度衰落和多径效应。因此,有必要建立一个海上的无线通信系统。相对于其他海上通信方式,使用OFDM技术能够使得海上通信变得更加的快速和有效,能够提高信息传输的效率,降低通信的成本,提高系统的容量,减少通信的延时。通过对比陆上的OFDM通信传输,可以将OFDM很好的运用到海上,使得OFDM技术可以很好的发挥其优势,为海上无线通信发展做贡献,并为以后的海上无线通信的理论知识打好基础。(本文来源于《海南大学》期刊2019-05-01)

何姿,陈如山[2](2019)在《叁维随机粗糙海面与舰船的复合电磁特性的高频方法分析研究》一文中研究指出3维随机粗糙海面与其上方复杂目标复合电磁(EM)散射特性的建模与分析在微波遥感、目标识别、雷达成像、导弹制导等领域中有着重要的研究价值。该文主要研究了基于高频算法的随机粗糙海面及舰船的复合电磁散射特性,开发了PO-IPO混合方法,为3维随机粗糙海面与复杂目标一体化高效求解提供了新思路。文中分别使用了物理光学方法(PO)、迭代物理光学方法(IPO)、PO-PO以及PO-IPO混合方法对海面及舰船进行了建模与仿真,其中,引入锥形波来代替平面波作为发射源,锥形波可以更好地抑制粗糙面在边缘位置被突然截断而形成的电磁反射和边缘绕射等效应。从数值仿真结果中可以看出,PO-IPO混合方法可将复杂物体本身面元间以及粗糙海面与物体间的耦合作用考虑在内,因此PO-IPO可以作为一种有效的途径来快速获取随机粗糙海面及舰船的复合电磁散射特性。(本文来源于《雷达学报》期刊2019年03期)

曹小东[3](2016)在《基于随机桥过程的二维粗糙海面微波信道建模研究》一文中研究指出本文针对典型海况下的海面无线电波传播及微波信道建模问题,基于陆地多径传播环境下随机桥过程建模理论,提出了一种二维时变海面微波无线随机信道建模方法,即将随机桥过程引入海面微波信道建模领域,计算分析典型海况下的微波波段电波传播特性,建立多径信道传播环境的电磁仿真模型和统计分析模型,最终得到描述无线信道海面随机多路径的冲激响应数学模型。本文内容可分为叁部分:建立二维粗糙海面电磁计算模型;统计分析海面信道随机射线传播特性,;建立二维时变粗糙海面微波随机多径信道模型。首先,基于PM功率谱理论,采用傅立叶变换法和Creamer模型建立了典型海况下的线性和非线性海面模型;采用几何绕射理论方法对典型海况的海面微波电磁模型进行仿真,分析满足海面电磁仿真要求的有效散射面积估算方法;为提高计算能力,提出了粗糙海面仿真面积延拓方法,并论证了延拓方法的有效性;详细分析了粗糙海面电磁计算的最佳样本量。然后,基于二维粗糙海面电磁计算模型,分析微波信道电磁波射线的数量与时延的数字特征;探讨了入射波在不同频率和不同入射余角情况下发生镜面反射和漫反射的反射损耗以及泡沫覆盖海面微波的反射率;分析了粗糙海面电波的绕射损耗。最后,基于所提取的二维海面信道参量信息和随机桥过程建模方法,建立了二维时变粗糙海面微波随机多径信道模型;分析验证上述模型的可行性和有效性;仿真分析典型海况下典型参量入射波的信道响应特性。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2016-01-01)

吴庚坤[4](2015)在《基于文氏改进谱的二维随机粗糙海面建模及其电磁散射计算的研究》一文中研究指出鉴于二维随机粗糙海面电磁散射计算的理论研究在海况检测、军事遥感、目标跟踪与检测等多个领域中都有着广泛应用,近年来这一散射理论的研究引起了国内外众多学者的大量关注。首先,本文在第一部分综述了“基于功率谱的二维粗糙海面建模”以及“基于此模拟海面的电磁散射计算”的研究背景,简单概括了海浪与海谱模型、随机粗糙海面建模、海面电磁散射计算、随机粗糙海面海杂波统计模型等研究的国内外研究概况,并说明了本研究的课题来源、研究意义。其后,本文在的第二部分描述了海浪的形成机理及影响其成长的外界因素,概述了海浪功率谱的发展历史和研究现状,详细阐述了包括Neumann谱、PM谱、Fung谱、DV谱、Apel谱、NRL谱、文氏谱、文氏改进谱、JONSWAP谱等在内的国际上几种经典的海谱模型并对部分海谱的特点、适应性等给予了说明,同时详细阐述了Hwang、Ewans、Hasselmann、Mitsuyasu、Donelan、光易方向分布函数和文氏方向谱等几种经典的方向分布函数。在经典的二维海面建模的理论基础上,本文在第叁部分采用Monte Carlo法模拟随机粗糙海面,并结合粗糙面电磁散射计算的近似方法对二维海面后向散射系数的计算结果进行分析。鉴于文氏功率谱不仅适用于不同风浪成长阶段,而且适用于不同水深,在二维随机粗糙海面建模的研究中,本文基于Donelan方向分布函数与文氏方向谱的对比实验结论,结合文氏改进谱以模拟二维随机粗糙海面,同时把此海面模拟的实验结果与JONSWAP谱模拟的海面结果进行对比,并对实验结果进行分析,从理论上说明文氏改进谱的适应性特点。传统的双尺度法在计算海面后向散射系数的过程中充分考虑到了KA法在求解大尺度重力波时的适应性和SPM法在求解小尺度张力波的适应性,并且这种方法是基于人为地将风驱二维海面分为大粗糙度的重力波及小粗糙度的毛细波这一理论基础上的,然而实际自然界中的随机粗糙海面却是连续变化的。鉴于此,本文在第四部分结合小斜率近似法在大尺度粗糙海面和小尺度粗糙海面的普遍适用性,对经典的双尺度法进行修正,以改善两种粗糙尺度的临界带电磁散射不平滑过渡问题。本文的第五部分详细阐释了包括GIT、TSC、HYB、NRL等在内的几种典型的海杂波后向散射系数的半经验模型的理论方法,并对GIT、TSC和HYB叁种模型进行仿真,同时结合上述改进双尺度法的电磁散射计算结果,提出了在选择拟合优度评价标准中采用均差绝对值检验法,就此分析了上述叁种半经验模型的拟合特点,说明了叁种模型的不同适应性,得出实验结论,并从理论上对其给予了一定的说明。最后,本文在第六部分将上述电磁散射计算结果与Nathanson实测数据进行对比,分析了不同海况(风速等)、入射频率、擦地角下文氏改进谱二维随机粗糙海面在HH和VV极化方式下的电磁散射特性。(本文来源于《中国海洋大学》期刊2015-05-31)

潘弯[5](2015)在《多层随机粗糙海面与目标复合散射的分析计算与应用》一文中研究指出粗糙面电磁散射及其与目标的复合散射在海洋遥感领域的应用十分广泛。在进行海洋遥感探测时,我们可以将海面看成随机粗糙面,根据海谱进行海面仿真,从而根据相应的电磁理论可以得到海面的后向散射系数。本文主要使用矩量法(MOM)、时域有限差分法(FDTD)以及矩量法的加速算法快速多极子算法(FMM)叁种电磁场数值算法进行了粗糙表面后向散射系数的计算,得到粗糙海面统计参数(例如海面均方根斜率、均方根高度)与后向散射系数的关系。由于海面风速会影响海面的统计参数,从而可以得出风速与后向散射系数关系,为粗糙海面风速反演提供一定的理论支持与依据。其次,本文还研究了海面与目标复合电磁散射,从而为目标探测提供一定的理论依据和参考。本文首先分析了国内外粗糙面散射研究的几种主流的解析算法和数值算法。然后研究了一维高斯谱随机粗糙面建模,分析了几种经典的海谱,在此基础上生成了几种随机粗糙海面。接着详细分析了利用矩量法进行粗糙表面电磁散射求解的方法和原理。在利用矩量法求解的过程中,分别讨论了单层导体粗糙面电磁散射、单层介质粗糙面散射、单层介质粗糙面与目标复合散射以及双层粗糙面电磁散射,并将结果与近似方法基尔霍夫近似法(KA)进行了比较,在各自有效应用范围内,计算结果吻合很好。最后,论文在详细研究和分析时域有限差分法计算粗糙海面电磁散射的方法和原理的基础上,通过编程计算了粗糙海面电磁散射。海面后向散射系数结果与矩量法比较,结果趋势一致,验证了本文粗糙海面后向散射系数计算结果的正确性。由于在计算大尺寸粗糙面电磁散射问题时,矩量法所需要的内存会迅速增大,计算时间也会大大延长,效率低甚至有时无法完成计算。本文引入矩量法的加速算法-快速多极子算法,并利用其进行详细的粗糙海面电磁散射计算,计算结果与矩量法对比,结果符合很好。作为粗糙海面后向散射系数计算的应用,本文在研究高度计风速反演的发展现状以及几种经典的高度计风速反演算法基础上,利用数值方法矩量法进行了不同风速下粗糙海面后向散射与风速的关系研究,并将研究结果与当今几种典型风速反演算法(大都是基于实测数据得到的经验模式)比较,趋势大致一致。由此本文的研究结果可为高度计风速反演提供一定的理论理解和依据,具有实际应用价值。(本文来源于《华中科技大学》期刊2015-05-01)

温东阳,察豪,孟路稳[6](2015)在《随机粗糙海面的建模与仿真》一文中研究指出针对海浪运动的随机性,通过采用蒙特卡洛方法和分形法对随机海面进行了模拟,用Matlab软件模拟出较为理想的结果,并通过分析参数变化引起的海面形状变化作了分析,得出有益于模型优化的结论。(本文来源于《四川兵工学报》期刊2015年01期)

毛超,邱志明,刘忠,卢发兴[7](2013)在《叁维随机粗糙海面的Monte-Carlo仿真》一文中研究指出通过随机粗糙海面的P-M谱密度函数,建立基于Monte-Carlo方法的叁维随机粗糙海面模拟模型,并得到随机粗糙海面的均方根高度和相关长度的解析解。利用数值模拟方法产生随机粗糙表面的高度起伏,数值模拟了不同参数下的叁维随机粗糙海面。理论分析和仿真结果表明,海面高度起伏随风速增大而增加,与实际情况一致。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2013年10期)

高国兴,王振占[8](2012)在《一种随机粗糙海面电磁散射的极化核函数》一文中研究指出从磁场的积分方程出发,应用迭代方法推导了二次迭代条件下粗糙海面的近似电磁散射极化核函数,并对其进行了分析.这种函数的表示是在光学近似即KA近似的基础上的一种扩展形式,因而可称为扩展KA近似(EKA).Elfouhaily采用了与Holliday类似的方法分析了双站配置条件下散射的极化核函数,试图保留所有的高次项,但是由于处理的复杂性他只给出了斜率项在散射项中的表示形式,并称之为KA近似的"补充项".本文在此基础上进一步考虑了Elfouhaily近似的形式,给出了表示双站散射极化核函数的完整表达形式,并以此为基础推算了后向散射条件下极化核函数的理论结果,并与Elfouhaily的结果进行了对比,说明了极化核函数完整表达形式的合理性.近似散射极化核函数的分析对于深入理解粗糙表面(特别是海面)电磁散射特性以及散射近似模型的建立等问题的研究具有重要意义.(本文来源于《地球物理学报》期刊2012年10期)

周程[9](2012)在《基于随机粗糙海面模型的星载雷达高度计风速反演研究》一文中研究指出风作为海洋学中的一个重要的参数,与海水的运动有直接的关系。20世纪90年代初,一系列的星载测风传感器的成功发射与运行,使得对于风速的研究有了更多更深的认识。本文的研究方向是对根据海谱所得出的随机粗糙海面来对风速进行研究。文中首先利用随机粗糙面的统计参数,使用蒙特卡洛法建立二维和叁维的随机粗糙面,用Matlab程序实现了二维和叁维随机粗糙面的建模,其中叁维的粗糙面的仿真使用海谱来对海面进行模拟仿真,以求得到更真实的、更接近实际的粗糙海面。利用麦克斯韦旋度方程进行离散化得出时域有限差分FDTD方法的基本方程,并使用周期延拓的FDTD法对建立的PM谱随机粗糙面的散射参数进行了计算仿真,验证了该方法在求解粗糙面电磁散射问题中的可行性与有效性。由于高度计指向角的偏差会造成后向散射系数和有效波高等海面参数的误差,且在实际反演海面风速的时候都需要使用这些海面参数,所以对指向角的偏差对后向散射系数、有效波高等高度计计算数据的影响进行了反演研究。最后通过对各种已经提出的算法进行分析和比较,了解到对于海面风速的反演,不仅需要考虑与后向散射系数之间的关系,还需要将有效波高和指向角考虑进去,从而让海面风速的反演精度更高,并提出一种基于四层介质的、考虑波浪状态的风速反演算法。本文对海面风速与后向散射系数和有效波高的关系有了比较系统的研究,为以后对海面风速的研究工作有一定的参考作用。(本文来源于《华中科技大学》期刊2012-01-01)

李彦佐,金亚秋[10](2005)在《随机粗糙海面的多路径海杂波频谱数值模拟》一文中研究指出海杂波干扰影响雷达制导性能,对各海况物理条件下海杂波的数值模拟可用于实验室海杂波仿真、制导雷达的设计、监测性能的分析等。本文采用一种海面起伏双尺度近似模型进行多路径海杂波频谱的数值模拟,通过谱拟合模拟时变随机粗糙海面,计算收发高度和间距给定条件下海面多路径有效散射面积,计算接收点电场强度、雷达双站散射系数以及接收点功率谱密度(海杂波频谱)。(本文来源于《微波学报》期刊2005年04期)

随机粗糙海面论文开题报告

(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:

3维随机粗糙海面与其上方复杂目标复合电磁(EM)散射特性的建模与分析在微波遥感、目标识别、雷达成像、导弹制导等领域中有着重要的研究价值。该文主要研究了基于高频算法的随机粗糙海面及舰船的复合电磁散射特性,开发了PO-IPO混合方法,为3维随机粗糙海面与复杂目标一体化高效求解提供了新思路。文中分别使用了物理光学方法(PO)、迭代物理光学方法(IPO)、PO-PO以及PO-IPO混合方法对海面及舰船进行了建模与仿真,其中,引入锥形波来代替平面波作为发射源,锥形波可以更好地抑制粗糙面在边缘位置被突然截断而形成的电磁反射和边缘绕射等效应。从数值仿真结果中可以看出,PO-IPO混合方法可将复杂物体本身面元间以及粗糙海面与物体间的耦合作用考虑在内,因此PO-IPO可以作为一种有效的途径来快速获取随机粗糙海面及舰船的复合电磁散射特性。

(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。

随机粗糙海面论文参考文献

[1].戴雨晗.随机时变粗糙海面OFDM动态特性分析及信号检测技术的研究[D].海南大学.2019

[2].何姿,陈如山.叁维随机粗糙海面与舰船的复合电磁特性的高频方法分析研究[J].雷达学报.2019

[3].曹小东.基于随机桥过程的二维粗糙海面微波信道建模研究[D].哈尔滨工程大学.2016

[4].吴庚坤.基于文氏改进谱的二维随机粗糙海面建模及其电磁散射计算的研究[D].中国海洋大学.2015

[5].潘弯.多层随机粗糙海面与目标复合散射的分析计算与应用[D].华中科技大学.2015

[6].温东阳,察豪,孟路稳.随机粗糙海面的建模与仿真[J].四川兵工学报.2015

[7].毛超,邱志明,刘忠,卢发兴.叁维随机粗糙海面的Monte-Carlo仿真[J].舰船科学技术.2013

[8].高国兴,王振占.一种随机粗糙海面电磁散射的极化核函数[J].地球物理学报.2012

[9].周程.基于随机粗糙海面模型的星载雷达高度计风速反演研究[D].华中科技大学.2012

[10].李彦佐,金亚秋.随机粗糙海面的多路径海杂波频谱数值模拟[J].微波学报.2005

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