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海上蒸发波导中的电磁波传播及基于神经网络的反演问题研究

作　者: 郝永生
导　师: 郭立新
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 无线电物理
关键词: 蒸发波导电波传播抛物型方程射线追踪神经网络反演
分类号: TN011
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 92次
引　用: 5次
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内容摘要

本文描述了海上蒸发波导的参数特征、形成条件并分析研究了其对电磁波传播的影响。通过引入大气边界层的概念,对标准大气和近海面大气层结做了详细概述,推导了不同大气层结的修正折射率表达式,对比分析了中性层结和稳定大气层结的修正折射率剖面的性质及蒸发波导的三种模式,美国的PJ模式、欧洲的MGB模式和近年来发展的Babin模式。本文基于大气波导内求解电磁波分布的两种解法射线追踪法和抛物型方程法,分别得出了标准大气环境和蒸发波导环境下的场分布和路径传输损耗,针对不同的极化状态进行了数值分析,研究了蒸发波导对于蒸发波导内和蒸发波导外电磁波传播的影响。本文还利用神经网络方法原理及反演大气修正折射率剖面的方法,结合海杂波回波功率反演了不同的蒸发波导的高度。经对比分析可知,反演结果在一定蒸发波导高度范围内的值是可信的。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-13
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 研究历史回顾  10-11
  1.3 本文的主要研究内容  11-13
第二章大气波导的形成及其对电波传播的影响  13-25
  2.1 大气波导参数描述  13-18
    2.1.1 大气波导特征参量  13-16
    2.1.2 大气波导的分类  16-17
    2.1.3 蒸发波导特征参量  17-18
  2.2 大气波导形成条件  18-22
    2.2.1 形成大气波导的气象条件  18-20
    2.2.2 大气波导的极限频率和穿透角  20-21
    2.2.3 大气波导传播的基本条件  21-22
  2.3 大气波导对电波传播的影响  22-23
  2.4 小结  23-25
第三章蒸发波导环境及蒸发波导模式分析  25-37
  3.1 大气边界层概述  25-31
    3.1.1 标准大气概述  25-27
    3.1.2 近海面大气层结概述  27-30
    3.1.3 修正折射率剖面  30-31
  3.2 蒸发波导模式  31-35
    3.2.1 PJ 模式  31-32
    3.2.2 MGB 模式  32-33
    3.2.3 Babin 模式  33-35
  3.3 小结  35-37
第四章海上蒸发波导环境中的场分析  37-53
  4.1 大气边界层中的电波传播研究理论  37-38
  4.2 射线描迹与射线追踪法  38-43
    4.2.1 几何光学理论和射线描迹  38-39
    4.2.2 射线描迹的基本方程—程函方程  39-40
    4.2.3 射线追踪法  40-43
  4.3 抛物型方程解法  43-47
    4.3.1 抛物型方程  43-44
    4.3.2 抛物型方程的解  44-45
    4.3.3 边界条件  45-47
  4.4 蒸发波导中的场分布  47-51
    4.4.1 传播因子与路径传输损耗  47-48
    4.4.2 标准大气环境中的场分析  48-49
    4.4.3 蒸发波导环境中的场分析  49-51
  4.5 小结  51-53
第五章基于神经网络的大气折射率剖面反演研究  53-63
  5.1 海杂波反演方法综述  53-55
    5.1.1 反演的方法  53
    5.1.2 反演的一般步骤  53-55
  5.2 神经网络方法  55-59
    5.2.1 神经网络方法概述  55
    5.2.2 神经网络结构模型  55-57
    5.2.3 RBF 神经网络的学习和训练  57-59
  5.3 基于神经网络反演大气折射率剖面  59-62
    5.3.1 大气波导模型的建立  59-60
    5.3.2 数值结果分析  60-62
  5.4 小结  62-63
结束语  63-65
致谢  65-67
参考文献  67-71
攻读硕士期间科研情况  71-72

海上蒸发波导中的电磁波传播及基于神经网络的反演问题研究

内容摘要

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