LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Електроніка. Обчислювальна техніка → Флуктуації декаметрових сигналів в іоносферних каналах похилого зондування

26


НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ


ІНСТИТУТ РАДІОФІЗИКИ ТА ЕЛЕКТРОНІКИ ім. О.Я.УСИКОВА








МІТІХІН Юрій Васильович


УДК 551.510.535




ФЛУКТУАЦІЇ ДЕКАМЕТРОВИХ СИГНАЛІВ

В ІОНОСФЕРНИХ КАНАЛАХ ПОХИЛОГО

ЗОНДУВАННЯ



01.04.03 – радіофізика





АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата фізико-математичних наук






Харків – 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Черкаському інженерно-технологічному інституті Міністерства освіти і науки України.


Науковий керівник кандидат технічних наук, професор

Лега Юрій Григорович,

Черкаський інженерно-технологічний інститут,

ректор


Офіційні опоненти:

доктор фізико-математичних наук, професор

Чорногор Леонід Феоктистович,

Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна,

професор


кандидат фізико-математичних наук

Белєй Василь Сергійович,

Радіоастрономічний інститут НАН України, м. Харків,

старший науковий співробітник


Провідна установа:

Київський національний університет імені Тараса Шевченка,

кафедра квантової радіофізики


Захист відбудеться “_26_ ” червня о _10.00_ годині на засіданні спеціалізованої

вченої ради Д64.157.01 в Інституті радіофізики та електроніки ім. О.Я.Усикова

НАН України (61085, м. Харків, вул. Академіка Проскури, 12).

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту радіофізики та

електроніки ім. О.Я.Усикова НАН України за адресою:

м. Харків, вул. Академіка Проскури, 12.

Автореферат розісланий “ 21 ” _травня_ 2001р.


Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Кириченко О.Я.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. Сучасна теорія і практика розробки радіотехнічних систем зв'язку, навігації чи локації в значній мірі зв'язані з обліком особливостей статистичних властивостей прийнятих сигналів, що у процесі поширення по радіоканалах передачі набувають випадковий флуктуючий характер. Тому вивчення статистичних властивостей випадкових полів і сигналів, що поширюються в складних середовищах, має важливе самостійне значення.

Особливого значення такі питання набувають при використанні іоносферних каналів у декаметровому діапазоні хвиль (ДКМХ), що придатні для передачі повідомлень на великі відстані. Важливість цих питань пояснюється ще і тим, що саме флуктуації параметрів сигналів створюють фізичні обмеження підвищенню точності, завадостійкості, пропускної здатності та інших якісних показників радіосистем. Найбільш сильно флуктуаційні явища виявляються в іоносферних каналах в умовах збуреної іоносфери, а також при поширенні сигналів на частотах вище максимально застосовної (МЗЧ).

Як показали проведені дослідження, внаслідок просторово-часової неоднорідності іоносферної плазми флуктуації сигналів мають складну нестаціонарну структуру, що приводить до мінливості законів розподілу і статистичних характеристик сигналів навіть на коротких часових інтервалах, ускладнює їх статистичний опис та узагальнення експериментальних даних для вирішення практичних питань.

Внаслідок дії цих факторів на сьогодні відсутня завершена електродинамічна теорія флуктуацій, придатна для опису статистичних властивостей сигналів в іоносферних радіоканалах. Тому не варто сподіватись на створення завершеної теорії флуктуацій, і при розробці радіотехнічних систем передачі інформації іоносферними каналами опиратись на статистичні характеристики флуктуючих сигналів, зокрема, на закони розподілу амплітуд, отримані експериментально.

Значна увага в даний час приділяється вивченню можливостей штучно впливати на властивості іоносферних каналів. Одним з шляхів вирішення цієї складної задачі є вплив на іоносферу потужним вертикальним (чи похилим) пучком коротких радіохвиль, що, взаємодіючи з іоносферною плазмою, змінюють деякі її параметри і властивості. Але теоретичні дослідження, які проводяться в цьому напрямку, описуючи окремі сторони явища не дозволяють поки-що повною мірою передбачити характеристики реального іоносферного каналу з таким збуренням, і основним методом їхнього вивчення є експеримент.

Ця обставина викликала необхідність експериментального вивчення особливостей поширення пробних (слабких) сигналів в декаметровому діапазоні хвиль на трасах похилого зондування при впливі на іоносферу потужним (більше 20 Мвт) безперервним радіовипромінюванням.

Для практичного використання результатів вивчення статистичних властивостей флуктуючих сигналів в іоносферних каналах при розробці радіотехнічних інформаційних систем і перевірки їхнього функціонування може бути використане імітаційне моделювання таких сигналів, що дозволяють досліджувати характеристики систем, які розробляються, без проведення коштовних натурних випробувань. Створення імітаційних моделей флуктуючих сигналів повинне ґрунтуватися на експериментально встановлених закономірностях, тому що тільки в такий спосіб може бути забезпечена адекватність модельних сигналів реально існуючим на іоносферних трасах.

Актуальність теми дисертації, таким чином, обумовлена необхідністю поглиблення уявлень про вплив іоносфери, у тому числі зі штучно створеними збуреннями, на характеристики радіосигналів і вимогами створення сучасних імітаційних моделей таких сигналів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в Черкаському інженерно-технологічному інституті Міністерства освіти і науки України з використанням результатів, отриманих здобувачем у Полярному геофізичному інституті Кольського наукового центру Академії Наук СРСР у складі наступних НДР, виконаних за постановами Директивних Союзних органів: “Теоретические и экспериментальные исследования аномальных видов дальнего распространения коротких радиоволн” (шифр “Сигнал-П-АН”). – 19731975; “Исследование особенностей распространения декаметровых радиоволн на высокоширотных радиотрассах различной протяженности” (номер державної реєстрації 77051099). – 1977; “Исследование влияния больших потоков мощности на коэффициент возбуждения скользящего пакета волн” (шифр “Тильда-РВО”). – 1980; “Теоретические и экспериментальные исследования глобального распространения радиоволн декаметрового диапазона” (номер державної реєстрації Я52358). – 1980; “Исследование распространения декаметровых волн в высокоширотной ионосфере” (номер державної реєстрації 81033933). – 19811985; “Разработка комплексного метода повышения эффективности ЗГРЛ на основе использования искусственного нагрева ионосферы мощными декаметровыми радиоволнами” (шифр “Татьяна-РВО-III”). – 1983; “Исследование ионосферного распространения радиоволн” (шифр 7-81-3984). – 1985; “Исследование флуктуационных характеристик ВЧ-сигналов наклонного зондирования ионосферы на авроральных трассах в условиях естественных и искусственных возмущений” (шифр “Туман-АН”). – 1991; “Экспериментальные исследования особенностей распространения декаметровых радиоволн в высокоширотной ионосфере с использованием данных комплекса “Базис-3-04” для диагностики среды распространения” (шифр 623). – 1992.

Подальші дослідження за темою дисертації проводилися здобувачем відповідно до планів фундаментальних науково-дослідних робіт у Черкаському інженерно-технологічному інституті (ЧІТІ). В складі держбюджетної НДР “Теоретичне і експериментальне дослідження флуктуаційних характеристик декаметрових хвиль на трасах похилого зондування середньоширотної іоносфери” (номер державної реєстрації 093И032575) було виконано основний обсяг робіт з моделювання сигналу.

В усіх зазначених вище роботах здобувач був відповідальним виконавцем.

Мета і задачі дослідження. Метою цієї дисертаційн