基于微波路径损失的混合波导反演方法技术

本发明专利技术涉及一种基于微波路径损失的混合波导反演方法，通过建立点对点的微波链路，采用多个高度上的收发天线

【技术实现步骤摘要】
基于微波路径损失的混合波导反演方法


[0001]本专利技术属于海面蒸发波导
、
表面波导
、
大气波导
、
海上通信
、
海上雷达等

。
，涉及一种基于微波路径损失的混合波导反演方法，利用海上多个天线高度
、
多个频率
、
多个距离上的微波路径损失，结合混合波导模型
、
电磁波传播模型
、
目标函数
、
优化算法，反演得到微波传播链路上的混合波导剖面
。

技术介绍

[0002]大气波导是在对流层内形成的一种特殊的超折射大气结构，对于电磁波传播有着重要影响，合理利用大气波导可以实现超视距探测
、
超视距通信等应用
。
大气波导主要包括蒸发波导
、
表面波导和悬空波导等类型
。
其中，蒸发波导和表面波导会对海上低高度的电磁波传播产生影响，而悬空波导的影响高度往往较高
。
有了波导效应之后，大气折射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于微波路径损失的混合波导反演方法，其特征在于步骤如下：步骤1：建立点对点的混合波导信道监测链路，采用多频率
、
多高度收发天线监测的方法，获取不同高度
、
不同频点
、
不同距离的电磁波传播的信道电平数据，监测终端得到经纬度
、
监测时间
、
系统参数信息；步骤2：根据记录的两个监测终端经纬度信息，计算得到两个终端之间的距离；根据点对点监测系统参数及测量得到的信道电平数据，计算得到监测链路上不同收发天线高度
、
不同频率
、
不同距离的电磁波传播路径损失步骤3：在监测链路上建立初始非均匀混合波导修正折射率剖面
M
＝
[M1,M2,
…
,M
N
]
，单个混合波导修正折射率剖面为分层修正折射率剖面为：所述分层五参数修正折射率剖面模型包括蒸发波导和表面波导，由五个参数描述：蒸发波导高度
δ
，陷获层底高
z
b
，反常层结的厚度
z
thick
，混合层斜率
c1，表面波导强度
M
d
；其中，
M
为修正折射率值；
z
为海面以上垂直高度，单位为
m
；
M0为海面高度处的大气修正折射率值；
c1为混合层斜率；
z
b
为陷获层底高；
M
d
为表面波导强度；
c2为陷获层以上大气的斜率，为非敏感参数；
z0为空气动力学粗糙度因子；
δ
为蒸发波导高度，单位为
m
；
z
thick
为反常层结的厚度；
z
d
的获取：
z
t
的获取：
z
t
＝
z
b
+z
thick
，
M1的获取：步骤4：将不均匀的混合波导修正折射率剖面
M
＝
[M1,M2,
…
,M
N
]
，以及监测系统参数带入到电磁波传播抛物方程模型中，计算电磁场分布值，并利用下面的公式，计算得到该组水平不均匀的混合波导修正折射率剖面下的仿真路径损失值：其中，为仿真得到的路径损失值，单位为
dB
；
|u(x,z)|
表示利用抛物方程模型计算得到的混合波导环境下的电磁场场强分布；
x
表示传播距离，单位为
m
；
λ
表示电磁波波长，单位为
m
，
p
表示混合波导剖面模型参数所述监测系统参数包括天线高度
、
电磁波频率
、
天线类型
、
链路长度；步骤5：取目标函数
其中，用于最小化总误差；利用全局优化算法，搜索求解使最小的一组
p
，即得到反演完成的最优混合波导修正折射率剖面
。2.
根据权利要求1所述基于微波路径损失的混合波导反演方法，其特征在于：所述电磁波传播路径损失波传播路径损失式中，
k
表示电磁波频率编号，对应频率为
f
k
，单位
GHz
，
k
＝
1,2,
…
,N
k
；
i
表示发射天线编号，对应天线高度记为
h
ti
，单位
m
，
i
＝
1,2,
…
,N
i
；
j
表示接收天线编号，该天线的高度记为
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淑文，杨帆，杨坤德，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：