基于空-频二维谱估计技术的电离层成像方法及装置

    公开(公告)号:CN119165481B

    公开(公告)日:2025-05-02

    申请号:CN202411123418.1

    申请日:2024-08-15

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本申请涉及一种基于空‑频二维谱估计技术的电离层成像方法及装置,其中,方法包括:利用预设扩频调制方式和预设回波采样频率进行电离层探测,得到每次探测的回波信号;将每次探测的回波信号变换至频域,并按照探测次数对变换后的回波信号进行排列,生成回波矩阵,并利用回波矩阵的对角线对回波矩阵进行截取重构,以得到重构回波矩阵;根据空域采样率和频域采样率构建二维导向矢量,并利用重构回波矩阵和二维导向矢量进行二维谱估计,得到谱估计结果;将谱估计结果按导向矢量构建方向与顺序排列,得到电离层超分辨率成像结果。本申请实施例可以同时利用探测回波各频率之间的相干性与同一频率分量多次探测之间回波信号的相干性,同时实现距离维与多普勒维的高分辨率谱估计。

    一种基于斜测电离图自动反演电离层参数的方法

    公开(公告)号:CN114943132B

    公开(公告)日:2024-04-30

    申请号:CN202210215434.8

    申请日:2022-03-07

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于斜测电离图自动反演电离层参数的方法。本发明确定QPS模型的初始参数和枚举区间;选取每一组QPS参数构建背景电子密度并合成理论垂测电离图;将理论垂测电离图转化为理论斜测电离图;如果理论斜测电离图和实测斜测电离图的频率参数差和群路径参数差都在阈值范围内,就进行相关运算;枚举完毕后,取最大相关值对应的QPS参数作为电离层F2层参数反演结果。本发明所公开的利用多层准抛物线模型直接自动反演斜测电离图的方法,采用多层准抛物线模型,并将垂测电离图转化为斜测电离图作比较,有利于提高反演结果的精度和稳定性。

    一种分布式集群通信基站天线动态调整方法

    公开(公告)号:CN119629642A

    公开(公告)日:2025-03-14

    申请号:CN202411792953.6

    申请日:2024-12-08

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种分布式集群通信基站天线动态调整方法,属于无线通信技术领域,方法包括:对各基站进行筛选,获取优质基站;以各优质基站中任意一个优质基站为主站,其他优质基站为子站,获取主站的位置和各子站的位置,以及各子站相对于主站的信号接收时延差;根据主站的位置和各子站的位置,以及各子站相对于主站的信号接收时延差,获取目标信号源的位置;连续获取目标信号源的位置;根据连续获取的目标信号源的位置,获取目标信号源的运动状态;根据目标信号源的位置和运动状态,调整各基站的天线方向,使各基站的天线方向正对目标信号源。该方法能够捕获目标信号源的位置和运动状态,实现基站天线动态调整,以提高分布式集群通信的能效。

    电离层O波和X波的分离方法及装置

    公开(公告)号:CN118962620B

    公开(公告)日:2025-03-11

    申请号:CN202410987995.9

    申请日:2024-07-23

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供一种电离层O波和X波的分离方法及装置,其方法包括:获取电离层在24小时内多个时刻的信号回波数据,并对每个时刻的信号回波数据预处理得到每个时刻的频高图;根据对每个时刻的频高图的F2层中O波和X波的描迹分支,确定每个时刻的频高图中每个频点的相位补偿参数和幅度补偿参数并拟合得到相位补偿函数和幅度补偿函数;基于相位补偿函数和幅度补偿函数分离多个时刻的频高图中的O波和X波。本发明通过F2层O波和X波的描迹分支获取相位补偿函数和幅度补偿函数,并将其代入原始数据中实现对O波和X波的分离和提取,使得分离好的结果仍然以原始数据的形式保存,便于存储分离结果,也便于对分离后的原始数据做进一步处理。

    电离层散射函数的超分辨率成像方法、装置

    公开(公告)号:CN118311570A

    公开(公告)日:2024-07-09

    申请号:CN202410240168.3

    申请日:2024-03-04

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本申请公开了电离层散射函数的超分辨率成像方法、装置。本方法包括:通过将回波信号与参考信号进行互相关计算获取互谱信号,回波信号由以扩谱调制方式向待测电离层发射的扩谱信号所形成;通过将互谱信号的各频率分量的复信号在距离维按指定分辨率进行加权求和,获取合成信号;基于合成信号确定待测电离层的成像。本方法无需改变电离层垂测仪硬件设备;与基于频域相干及互谱分析的高分率成像技术对比而言,在提高距离分辨率的同时保留了信号的相位和能量信息;同时,本方法可以在较少的相干探测次数条件下得到超分辨率的电离层回波多普勒谱。这对于电离层探测的精确定量化及高效化具有重要意义,可以用于分析电离层精细结构与运动过程。

    一种新体制超视距短波定位系统及定位方法

    公开(公告)号:CN109856597B

    公开(公告)日:2022-12-16

    申请号:CN201910146132.8

    申请日:2019-02-27

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明属于雷达技术领域,尤其涉及一种新体制超视距短波定位系统及定位方法,包括短波发射部分和接收站;短波发射部分包含至少三个短波发射站,用于发射具有相互正交特性的短波信号,通过电离层传播;接收站包括接收部分与修正部分;接收部分采用多通道接收机与阵列天线,用于对天波信号进行DOA估计,并结合已知的短波发射站地理坐标实现自定位;修正部分用于依据电离层模型对DOA估计结果进行修正。该定位系统成本低廉,结构简单,定位服务范围广,少量发射站即可为大量的接收设备提供服务,具有冗余性,同时还具有极强扩展性与可靠性。

    基于统计特征的短波单站定位的到达角优选方法及装置

    公开(公告)号:CN119892183A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202411727585.7

    申请日:2024-11-28

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本申请涉及一种基于统计特征的短波单站定位的到达角优选方法及装置,其中,方法包括:获取目标来波信号到达角对应的原始估计结果数据集,并对其进行二维概率密度分布统计,以得到概率密度分布结果;确定概率密度分布结果中概率密度峰值位置,并根据预设的邻域区间提取概率密度峰值位置对应的主峰区域,且对其行二维高斯拟合,以生成主峰区域对应的二维高斯拟合结果;根据二维高斯拟合结果和预设的置信水平框定置信椭圆,并提取原始估计结果数据集中位于置信椭圆内的至少一个到达角估计结果,以构建到达角优选数据集,并利用到达角优选数据集进行短波单站定位操作。由此,解决了短波单站定位中到达角估计结果散布较大,容易导致定位点弥散等问题。

    闪电通道内电子密度及反射电磁波可持续时间计算方法

    公开(公告)号:CN118132908B

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202410548548.3

    申请日:2024-05-06

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种闪电通道内电子密度及反射电磁波可持续时间计算方法,旨在模拟一段柱状闪电通道内在特定高度截面上电子密度的时空分布,并根据电磁波反射原理,估计出闪电通道对不同频率电磁波的可持续时间。该方法包括以能量守恒方程、动量守恒方程、质量守恒方程、气体状态方程为基础模拟计算出闪电发生后通道内温度的时空分布,根据温度的时空分布划分阶段判断通道内主要的粒子反应,综合等离子体满足的扩散方程和离子复合方程计算出通道内电子密度的时空分布,通过反射定律估计出闪电通道对不同频段电磁波的可反射持续时间。该方法可以为主动式雷达探测闪电的设备参数设计以及闪电探测定位提供理论支撑。

    闪电通道内电子密度及反射电磁波可持续时间计算方法

    公开(公告)号:CN118132908A

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202410548548.3

    申请日:2024-05-06

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种闪电通道内电子密度及反射电磁波可持续时间计算方法,旨在模拟一段柱状闪电通道内在特定高度截面上电子密度的时空分布,并根据电磁波反射原理,估计出闪电通道对不同频率电磁波的可持续时间。该方法包括以能量守恒方程、动量守恒方程、质量守恒方程、气体状态方程为基础模拟计算出闪电发生后通道内温度的时空分布,根据温度的时空分布划分阶段判断通道内主要的粒子反应,综合等离子体满足的扩散方程和离子复合方程计算出通道内电子密度的时空分布,通过反射定律估计出闪电通道对不同频段电磁波的可反射持续时间。该方法可以为主动式雷达探测闪电的设备参数设计以及闪电探测定位提供理论支撑。

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