文章目录

摘要

abstract

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

    1.2.1 低频地波传播理论的研究现状

    1.2.2 抛物方程方法的研究现状

1.3 本文的主要工作及内容安排

2 平地面低频地波传播预测的PE方法

2.1 平地面PE模型的建立

    2.1.1 傍轴波动方程

    2.1.2 几种典型的物理坐标系PE形式

    2.1.3 物理坐标系PE精度分析的色散方法

    2.1.4 求解物理坐标系PE的SSFT算法

2.2 平地面PE模型的边界条件

    2.2.1 上边界条件

    2.2.2 下边界条件及其对应的SSFT算法实现

2.3 平地面PE模型的初始场

    2.3.1 求解初始场的天线方向图法

    2.3.2 求解初始场的解析解法

    2.3.3 求解初始场的数值解法

    2.3.4 数值算例

2.4 本章小结

3 不规则地形低频地波传播预测的PE方法

3.1 不规则地形PE模型的建立

    3.1.1 现有的地形模型

    3.1.2 几种典型的变换坐标系PE形式

    3.1.3 求解变换坐标系PE的 SSFT算法及其正确性验证

3.2 变换坐标系PE精度分析的色散方法

    3.2.1 变换坐标系PE的色散关系

    3.2.2 变换坐标系PE的相位误差分析

    3.2.3 相位误差分析的正确性验证

3.3 PE方法在低频地波传播中的适用性分析

    3.3.1 PE方法在长距离应用中的适用性分析

    3.3.2 PE方法在不同形状山峰地波传播中的适用性分析

    3.3.3 PE方法在罗兰-C ASF预测中的适用性分析

3.4 实验验证

3.5 本章小结

4 陡峭地形低频地波传播预测的2W-PE方法

4.1 传统2W-PE方法原理及实现流程

    4.1.1 方法原理

    4.1.2 方法流程

4.2 改进2W-PE方法原理及实现流程

    4.2.1 方法原理

    4.2.2 方法流程

4.3 2W-PE方法正确性和高效性验证

    4.3.1 传播路径含有单个孤立山峰

    4.3.2 传播路径含有多个孤立山峰

4.4 2W-PE方法在低频地波传播中的适用性分析

    4.4.1 2W-PE方法在高仰角传播中的适用性分析

    4.4.2 2W-PE方法在不同坡度山峰中的适用性分析

    4.4.3 2W-PE方法在多个孤立山峰中的适用性分析

4.5 本章小结

5 长距离低频脉冲地波传播预测的混合TDPE方法

5.1 TDPE方法简介

    5.1.1 基本原理

    5.1.2 重要参数选取

5.2 源区平坦的FEF-TDPE方法

    5.2.1 FEF-TDPE模型构建

    5.2.2 FEF-TDPE方法正确性和高效性验证

    5.2.3 FEF-TDPE方法长距离应用的有效性验证

5.3 源区复杂的FDTD-TDPE方法

    5.3.1 FDTD-TDPE模型构建

    5.3.2 FDTD-TDPE方法正确性和高效性验证

    5.3.3 FDTD-TDPE方法长距离应用的有效性验证

5.4 混合TDPE方法在罗兰-C传播特性分析中的应用

    5.4.1 罗兰-C信号的时域传播特性分析

    5.4.2 源区复杂地形对罗兰-C信号传播特性影响分析

5.5 实验验证

5.6 本章小结

6 PE方法在低频地波传播特性分析中的应用

6.1 影响低频地波传播特性的主要因素

6.2 大气折射率空时变化对低频地波传播特性的影响

    6.2.1 大气折射率的空间变化

    6.2.2 大气折射率的空间变化对低频地波传播特性的影响分析

    6.2.3 大气折射率的时间变化

    6.2.4 大气折射率时间变化对低频地波传播特性的影响分析

6.3 大地电导率时间变化对低频传播地波特性的影响

    6.3.1 大地电导率的时间变化

    6.3.2 大地电导率时间变化对低频地波传播特性的影响分析

6.4 本章小结

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