基于应答转发的电离层侧向散射传播特性仿真与试验研究

doi:10.3969/j.issn.0372-2112.2019.06.016

电子学报 ›› 2019, Vol. 47 ›› Issue (6): 1293-1299.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2019.06.016

基于应答转发的电离层侧向散射传播特性仿真与试验研究

郭文玲¹, 杨龙泉^1,2, 杨军波³, 柳文¹, 李雪¹, 郭晓彤¹

1. 中国电波传播研究所, 山东青岛 266107;
2. 西安电子科技大学, 陕西西安 710071;
3. 中国联通青岛分公司, 山东青岛 266110

收稿日期:2018-04-04 修回日期:2018-10-08 出版日期:2019-06-25
- 作者简介:
- 郭文玲 女,1986年出生,山东人,硕士,工程师,主要研究方向为电离层电波传播、雷达信号处理等.E-mail:wenling_869@126.com;杨龙泉 男,1980年出生,山东济宁人,博士,高级工程师,主要研究方向是电波传播理论、数据处理等方面的研究.;杨军波 男,1979年生,山东人,硕士,高级工程师,主要从事通信技术应用与研究.;柳文男,1973年出生,湖南人,博士,研究员,主要研究方向为电离层物理及电波传播.;李雪男,1981年出生,黑龙江人,博士,高级工程师,目前主要研究方向:电离层回波信号处理、雷达信号处理、电波传播等工作.;郭晓彤 女,1989年出生,河北人,硕士,工程师,目前主要研究方向为电离层电波传播、雷达信号处理.
- 基金资助:
- 国家自然科学基金 (No.61331012，No.61831010）

Simulation and Experimental Research on Propagation Characteristics of Ionospheric Side-Scattering Based on Response Forwarding

GUO Wen-ling¹, YANG Long-quan^1,2, YANG Jun-bo³, LIU Wen¹, LI Xue¹, GUO Xiao-tong¹

1. China Research Institute of Radio Wave Propagation, Qingdao, Shandong 266107, China;
2. Xidian Universiy, Xi'an, Shaanxi 710071, China;
3. China Unicom Qingdao Branch, Qingdao, Shandong 266110, China

Received:2018-04-04 Revised:2018-10-08 Online:2019-06-25 Published:2019-06-25

摘要/Abstract

摘要： 在多模模式下，对侧向散射应答信号的模式特性、频率特性以及群距离特性进行了仿真分析，并与获取的试验数据进行对比分析，验证了基于点到点的电离层侧向散射特性与两条链路上电离层特性关系，即电离层侧向散射的模式是侧向散射两条链路模式的组合，每一个组合模式的最小可用频率与两个模式最小频率的较大值相对应，组合模式的最大可用频率与两个模式最大频率的较小值相对应，每一组合模式的群距离是两种组合模式的群距离的和，为后续电离层特性的研究，以及电离层侧向散射对目标探测、多基地定位、工作参数选择等具有重大的意义.

关键词: 电离层, 射线追踪, 侧向散射, 应答信号

Abstract: In multi-mode mode,pattern characteristics,frequency characteristics and distance characteristics of the ionosphere side scatter response signals are simulated.Comparing with the obatained experimental data,ionospheric side scatter characteristics and the relationship between the ionosphere characteristicson of the two links based on point-to-point are verified.The mode of ionospheric side-scattering is a combination of two link modes of side-scattering.The minimum available frequency of each combination mode corresponds to the larger value of the minimum frequency of the two modes.The maximum available frequency of the combination mode corresponds to the smaller value of the maximum frequency of the two modes.The group distance of each combination mode is the sum of the group distances of the two combination modes.It is of great significance,for the study of subsequent ionospheric characteristics ionospheric side scattering for target detection,multi-base positioning,operating parameter selection,etc.

Key words: Ionosphere, ray tracing, side scatter, response signal

中图分类号:

TN011

郭文玲, 杨龙泉, 杨军波, 柳文, 李雪, 郭晓彤. 基于应答转发的电离层侧向散射传播特性仿真与试验研究[J]. 电子学报, 2019, 47(6): 1293-1299.

GUO Wen-ling, YANG Long-quan, YANG Jun-bo, LIU Wen, LI Xue, GUO Xiao-tong. Simulation and Experimental Research on Propagation Characteristics of Ionospheric Side-Scattering Based on Response Forwarding[J]. Acta Electronica Sinica, 2019, 47(6): 1293-1299.

参考文献

[1] 焦培南,张忠治.雷达环境与电波传播特性[M].北京:电子工业出版社,2007.
[2] J E Titheridge.The calculation of real and virtual heights of reflection in the ionosphere[J].Journal of Atmospheric and Terrestrial Physics,1959,17:96-109.
[3] 周文瑜,焦培南,等.超视距雷达技术[M].北京:电子工业出版社,2008.362-363.
[4] 柳文,孔庆颜,陈跃,等.基于IRI模型的垂测电离图自动判读算法研究[J].电波科学学报,2009,24(2):218-223. Liu Wen,Kong Qing-yan,Chen Yue,et al.Method on ionogram autoscaling based on IRI model[J].Chinese Journal of Radio Science,2009,24(2):218-223.(in Chinese)
[5] 凡俊梅,焦培南,吴振森,等.电离层不同传播模式信号多普勒频移的实验研究[J].电波科学学报,2008,23(1):34-40. Fan Jun-mei,Jiao Pei-nan,Wu Zhen-sen,et al.Experiment research onionospheric Doppler shift for different propagation[J].Chinese Journal of Radio Science,2008,23(1):34-40.(in Chinese)
[6] 焦培南.利用高频返回散射技术探测远地核爆炸电离层效应[J].地球物理学报,1986,29(5):425-431. Jiao Pei-nan.The study of the ionospheric effects of a nuclear explosion observed at large distance utilizing thee HF backscatter technique[J].Chinese Journal of Geophysics,1986,29(5):425-431.(in Chinese)
[7] 黄德耀.高频返回散射探测中传播模式的识别[J].空间科学学报,1987,7(2):139-145. Huang De-yao.Distinguish of the propagation modes in the HF backscattering soundings[J].Chinese Journal of Space Science,1987,7(2):139-145.(in Chinese)
[8] 蔚娜,柳文,李强,等.电离层侧向散射探测试验研究[J].电子学报,2012,40(9):1710-1714. Wei Na,Liu Wen,LI Qiang,et al.The experimental research of ionospheric sidescatter sounding[J].Acta Electronica Sinica,2012,40(9):1710-1714.(in Chinese)
[9] 李铁成,蔚娜,李雪,等.电离层侧向散射传播特性分析[J].电波科学学报,2013,28(3):517-523. LI Tie-cheng,WEI Na,LI Xue,et al.Analysis on characteristics of ionospheric sidescatter propagation[J].Chinese Journal of Radio Sciense,2008,23(1):34-40.(in Chinese)
[10] 郭文玲,蔚娜,李雪,等.单模传播模式下电离层侧向散射特性研究[J].中国电子科学研究院学报,2014,9(6):629-633. Guo Wenling,Wei Na,LI Xue,et al.The characteristics analysis of scattering side ionosphere in single-mode propagation mode[J].Journal of CAEIT,2014,9(6):629-633.(in Chinese)
[11] R M Jones.A three dimensional ray-racing computer program[J].Radio Sci,1968,3(1):93-94.
[12] 程建全,杨育红,等.地磁场条件下短波三维射线追踪仿真研究[J].计算机工程与设计,2012,33(1):300-305. Cheng Jian-quan,Yang Yu-hong,et al.Simulation of shortwave 3D ray tracing with geomagnetic field[J].Computer Engineering and Design,2012,33(1):300-305.(in Chinese)
[13] 柳文,焦培南,王世凯,等.电离层短波三维射线追踪及其应用研究[J].电波科学学报,2008,23(1):41-48. Liu Wen,Jiao Pei-nan,WANG Shi-kai,et a1.Short wave ray tracing in the ionosphere and its application[J].Chinese Journal of Radio Science,2008,23(1):41-48.(in Chinese)

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Simulation and Experimental Research on Propagation Characteristics of Ionospheric Side-Scattering Based on Response Forwarding

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[1]	杨巨涛, 李清亮, 郝书吉, 董慧. 电离层中ELF辐射源向下传播衰减理论分析[J]. 电子学报, 2020, 48(12): 2319-2325.
[2]	位寅生, 张国成, 朱永鹏, 许荣庆. 天发舰收高频雷达一阶海杂波电磁散射特性分析[J]. 电子学报, 2019, 47(3): 513-520.
[3]	余婉婷, 于宏毅, 杜剑平, 王鼎. 辐射源信号波形已知的超视距目标直接定位方法[J]. 电子学报, 2019, 47(11): 2368-2377.
[4]	鲁转侠, 柳文, 蔚娜, 娄鹏. 基于数据预处理的电离层剖面反演方法[J]. 电子学报, 2018, 46(3): 575-581.
[5]	蔚娜, 柳文, 李强, 张长亮. 电离层侧向散射探测试验研究[J]. 电子学报, 2012, 40(9): 1710-1714.
[6]	娄鹏, 王世凯, 凡俊梅, 焦培南. 利用高频返回散射技术探测电离层行波扰动[J]. 电子学报, 2012, 40(9): 1900-1903.
[7]	夏东坤;李洋;乞耀龙;洪文;;吴一戎;. 星载极化干涉SAR系统电离层去相干研究[J]. 电子学报, 2011, 39(6): 1309-1314.
[8]	张成;吴季. 自然辐射的绕射分析以及成像模拟[J]. 电子学报, 2008, 36(6): 1068-1073.
[9]	侯成宇;沈一鹰;刘永坦. 对电离层慢相径调制干扰去除算法的优化[J]. 电子学报, 2007, 35(3): 539-542.
[10]	简相超;郑君里. 一种正交多项式混沌全局建模方法[J]. 电子学报, 2002, 30(1): 76-78.
[11]	王树民;李明之;王长清. GRE-FDTD混合法对二维矩形终端任意形状进气道RCS的计算[J]. 电子学报, 2000, 28(6): 142-144.