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题名大区域环境下高仰角卫星信号传播的快速计算方法研究
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作者
叶志红
陈永权
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机构
重庆邮电大学通信与信息工程学院
重庆数字赛道研究院
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出处
《无线电工程》
2026年第1期83-91,共9页
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基金
重庆博士后研究项目特别资助(2022CQBSHTB3018)。
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文摘
抛物方程(Parabolic Equation,PE)算法在模拟大区域电波传播问题上具有明显优势,但大多是处理近地电波传播情况,不适用于高仰角星地链路路径损耗估算。为此,研究适配高仰角卫星信号传播仿真的双向PE(Two-Way PE,2WPE)算法,旨在结合复杂地形影响,实现大区域卫星信号电磁态势的高精度计算。依据卫星与地面站的相对位置,计算卫星信号到达近地面的入射角度,并利用自由空间路径损耗模型估算卫星近地面场强,进一步融合数字高程地图及地表影像分类算法,构建复杂地形环境电波传播模型。通过研究2WPE算法,准确计算卫星信号前向传播场以及经复杂地形反射的后向传播场,针对卫星高速移动特性,根据卫星信号入射角自适应划分计算平面及步进网格,实现固定区域卫星信号电磁态势的动态生成。为验证所提算法的正确性,将多角度多频段卫星信号传播的2WPE模拟结果与理论解进行对比,最大峰值误差少于1%,典型墙体电波传播场景的2WPE模拟结果与矩量法计算结果相比,均方根误差仅为7%。在此基础上,以真实地形构建星地链路电波传播场景,模拟得到了卫星信号电磁态势的动态分布,为卫星地面站选址与通信评估提供可靠支撑。
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关键词
星地链路
高仰角卫星信号
复杂地形
双向抛物方程
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Keywords
satellite-ground link
high-elevation satellite signal
complex terrain
2wpe
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分类号
TN011
[电子电信—物理电子学]
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题名基于双向有限差分抛物方程法的海洋环境电波传播研究
被引量：5
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作者
唐琳婧
王昆
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机构
广东工业大学信息与工程学院
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出处
《电波科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第3期404-413,共10页
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基金
国家自然科学基金(61401106)。
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文摘
采用双向抛物方程(two-way parabolic equation,2WPE)法来预测复杂海洋环境中的电波传播特性,用双向有限差分(two-way finite-difference,2WFD)法求解2WPE,考虑了海岛等不规则地形引起的电波后向传播和大气波导的影响,并在前向和后向电波传播预测中引入一种改进的分形海面模型来模拟起伏波动的实际海面边界,且能模拟海面的大尺度浪涌特性和毛细波细微结构特性.在典型的数值算例中,我们将采用改进分形模型处理海面边界时计算得到的双向电波传播因子和采用Miller-Brown模型处理海面边界时计算得到的双向电波传播因子进行对比和分析,数值分析结果表明,在相同风速条件下,采用改进分形模型处理海面边界时计算得到的双向电波传播因子波动更剧烈,能更准确地反映出实际起伏波动海面对电磁波传播的影响.
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关键词
电磁波传播
双向抛物方程(2wpe)法
双向有限差分(2WFD)法
改进分形模型
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Keywords
electromagnetic wave propagation
two-way parabolic equation(2wpe)
two-way finite-difference method(2WFD)
improved fractal sea surface model
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分类号
TN011
[电子电信—物理电子学]
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