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分布式天波雷達(dá)電離層短波信道預(yù)測(cè)軟件開發(fā)

2022-07-28 06:57張路星張小林王亞茹高火濤彭飛任芳雨
科學(xué)技術(shù)與工程 2022年17期
關(guān)鍵詞:電離層信道分布式

張路星, 張小林, 王亞茹, 高火濤*, 彭飛, 任芳雨

(1.武漢大學(xué)電子信息學(xué)院, 武漢 430072; 2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所, 合肥 230031;3.中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二二研究所, 武漢 430079)

多輸入多輸出(multiple input multiple output,MIMO)雷達(dá)是一種新型雷達(dá)體制[1],根據(jù)雷達(dá)陣元分布方式,可分為集中式和分布式。其中,分布式MIMO天波雷達(dá)采用多個(gè)發(fā)射雷達(dá)站同步地發(fā)射分集波形,多個(gè)接收雷達(dá)站分別接收回波信號(hào),最后集中處理,由于各收發(fā)雷達(dá)站間的位置較為分散,所以具有良好的空間分集增益[2]。

眾多學(xué)者研究了不同信道特性和波形設(shè)計(jì)對(duì)分布式MIMO天波雷達(dá)系統(tǒng)檢測(cè)性能的影響[3-8]。其中文獻(xiàn)[3]討論了天線分置后波束展寬帶來(lái)的相參積累時(shí)間延長(zhǎng)和天線收發(fā)共用產(chǎn)生的信道互易性;文獻(xiàn)[4]基于分布源模型和Neyman-Pearson準(zhǔn)則,研究了空間分集路徑不完全獨(dú)立;文獻(xiàn)[5]通過觀察信道間目標(biāo)回波信噪比起伏,研究了信道距離差異對(duì)系統(tǒng)檢測(cè)性能的影響;而為了改善檢測(cè)性能,文獻(xiàn)[6]從信息論角度,通過最小化貝葉斯估計(jì)均方誤差優(yōu)化的方法,設(shè)計(jì)了一種基于信道參數(shù)估計(jì)的空時(shí)信號(hào);文獻(xiàn)[7]通過建立主瓣與旁瓣的半正定規(guī)劃優(yōu)化問題,再利用凸優(yōu)化算法得到最優(yōu)解,設(shè)計(jì)了一種新型低旁瓣發(fā)射波形;文獻(xiàn)[8]則通過分離目標(biāo)與雜波,計(jì)算互信息,最后對(duì)發(fā)射波形進(jìn)行優(yōu)選分配的方法,針對(duì)寬帶體制提出了一種自適應(yīng)波形。然而,以上針對(duì)分布式MIMO天波雷達(dá)系統(tǒng)檢測(cè)性能分析或改善的相關(guān)研究,都需要一個(gè)重要前提,即保證探測(cè)信號(hào)經(jīng)電離層短波信道的傳播都是高效且可靠的。

由于電離層屬于時(shí)變衰落色散信道[9],雷達(dá)探測(cè)信號(hào)經(jīng)電離層傳播后存在時(shí)間選擇性衰落、頻率選擇性衰落、多徑效應(yīng)和多普勒效應(yīng)等,導(dǎo)致傳輸有效性、可靠性低[10]。因此,在雷達(dá)正式探測(cè)前,預(yù)測(cè)電離層短波信道性能,選取合適的探測(cè)頻率,從而保證探測(cè)信號(hào)的高效可靠傳輸是十分必要的。

目前,針對(duì)分布式MIMO天波雷達(dá)電離層短波信道預(yù)測(cè)的研究,鮮有系統(tǒng)性介紹的相關(guān)文獻(xiàn)。為此,現(xiàn)根據(jù)這一應(yīng)用需求,以現(xiàn)有電離層模型和信道預(yù)測(cè)理論為切入點(diǎn),研究分布式MIMO天波雷達(dá)電離層短波信道預(yù)測(cè)系統(tǒng),并設(shè)計(jì)信道預(yù)測(cè)軟件,以實(shí)現(xiàn)電離層短波信道的預(yù)測(cè)和分布式MIMO天波雷達(dá)最佳探測(cè)頻率的選取。

1 分布式MIMO天波雷達(dá)工作原理

以分布式發(fā)射與分布式接收結(jié)構(gòu)[11]為例介紹分布式MIMO天波雷達(dá)工作原理,如圖1所示。多個(gè)雷達(dá)發(fā)射站發(fā)射不同頻率的探測(cè)信號(hào),經(jīng)天線輻射至自由空間,探測(cè)信號(hào)通過電離層的折射以不同路徑到達(dá)各目標(biāo),經(jīng)目標(biāo)反射形成散射回波,部分回波同樣通過電離層的折射以不同路徑到達(dá)各雷達(dá)接收站,收發(fā)信號(hào)最終交由信號(hào)處理中心集中處理。

圖1 分布式MIMO天波雷達(dá)工作示意圖Fig.1 Schematic diagram of distributed MIMO sky-wave radar

由于存在多個(gè)雷達(dá)發(fā)射站和接收站,且不同探測(cè)信號(hào)通過電離層的傳播路徑不同,于是構(gòu)成了多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的探測(cè)系統(tǒng)。其中,若多個(gè)接收信號(hào)是由同一個(gè)雷達(dá)發(fā)射站經(jīng)目標(biāo)散射所形成時(shí),這多個(gè)回波信號(hào)的頻率、相位等參數(shù)特性相同,則此時(shí)可等效為單發(fā)射與分布式接收結(jié)構(gòu)[11]。

2 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 功能模塊組成

分布式MIMO天波雷達(dá)電離層短波信道預(yù)測(cè)軟件,主要實(shí)現(xiàn)3個(gè)核心功能:第一,對(duì)指定時(shí)間、區(qū)域間電離層短波信道性能參數(shù)的預(yù)測(cè)計(jì)算;第二,最佳探測(cè)頻率的選?。坏谌?,信號(hào)傳播路徑和預(yù)測(cè)結(jié)果的可視化展示。根據(jù)功能需求設(shè)計(jì)的軟件組成結(jié)構(gòu)包括5個(gè)主要模塊:可視化輸入界面模塊、文件格式化模塊、電路預(yù)測(cè)計(jì)算模塊、預(yù)測(cè)結(jié)果解析模塊和可視化結(jié)果展示模塊,如圖2所示。

圖2 主要功能模塊架構(gòu)及關(guān)系Fig.2 Main module structure and relationship

結(jié)合圖2分別說(shuō)明各模塊主要功能。

(1)可視化輸入界面模塊是基于微軟基礎(chǔ)類(Microsoft foundation classes,MFC)框架設(shè)計(jì)的人機(jī)交互界面,用來(lái)獲取預(yù)測(cè)用到的全部環(huán)境參數(shù),并將其分為“時(shí)間地點(diǎn)參數(shù)”“系統(tǒng)參數(shù)”和“雷達(dá)天線參數(shù)”3個(gè)屬性頁(yè)。

(2)文件格式化模塊將每條預(yù)測(cè)信道的全部環(huán)境參數(shù),按照一定格式生成輸入?yún)?shù)文本文件,供后續(xù)模塊預(yù)測(cè)計(jì)算。在一次軟件運(yùn)行中通常需多次調(diào)用本模塊,調(diào)用次數(shù)由探測(cè)站和接收站數(shù)決定。

(3)電路預(yù)測(cè)計(jì)算模塊用來(lái)計(jì)算所有預(yù)測(cè)信道在指定時(shí)間的各性能參數(shù)值,其內(nèi)核是VOACAPW(voice of America coverage analysis program)計(jì)算模塊。VOACAPW可使用文件格式化模塊生成的輸入?yún)?shù)文本文件,預(yù)測(cè)計(jì)算一條指定信道在不同頻率下的各性能參數(shù)預(yù)測(cè)值,并將信道性能參數(shù)計(jì)算結(jié)果按照一定格式生成預(yù)測(cè)結(jié)果文本文件。電路預(yù)測(cè)計(jì)算模塊運(yùn)行時(shí),通常需根據(jù)預(yù)測(cè)信道數(shù)目多次調(diào)用VOACAPW計(jì)算模塊。

(4)預(yù)測(cè)結(jié)果解析模塊用來(lái)集中處理所有性能參數(shù)計(jì)算結(jié)果,并最終確定最佳探測(cè)頻率。本模塊首先在每條信道的預(yù)測(cè)結(jié)果文本文件中篩選出信道性能關(guān)鍵參數(shù)(場(chǎng)強(qiáng)中值DBU、信噪比SNR、電路基本可靠度REL、時(shí)延DELAY),然后匯總所有信道的篩選信息,最終依照最佳頻率排序算法,挑選出3個(gè)可選的最佳探測(cè)頻率。

(5)可視化結(jié)果展示模塊是基于MFC框架設(shè)計(jì)的人機(jī)交互界面,分別展示了3個(gè)最佳探測(cè)頻率、各站在不同頻率下的信道性能參數(shù)預(yù)測(cè)值曲線,和收發(fā)站、目標(biāo)及信道位置分布地圖。

軟件中,將探測(cè)目標(biāo)視為一個(gè)全向散射天線。因此,發(fā)射的探測(cè)信號(hào)經(jīng)探測(cè)目標(biāo)散射向各接收站,信號(hào)頻率等特性相同。故最佳探測(cè)頻率的選取只需在發(fā)射站—目標(biāo)信道上進(jìn)行,而各目標(biāo)—接收站信道則需提取最佳頻率下各信道性能參數(shù)值用作后續(xù)計(jì)算和對(duì)比,可挑選出信道質(zhì)量較好的接收站。

2.2 信道預(yù)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)

信道預(yù)測(cè)包括頻率預(yù)測(cè)、傳輸速率預(yù)測(cè)、方向預(yù)測(cè)和功率預(yù)測(cè)技術(shù)等,通過總結(jié)以往研究和經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),影響電離層短波信道質(zhì)量的關(guān)鍵因素是探測(cè)信號(hào)頻率的選取。

采用頻率預(yù)測(cè)[12]中時(shí)間維預(yù)測(cè)[13]的中長(zhǎng)期頻率預(yù)測(cè)理論,利用電離層中長(zhǎng)期活動(dòng)特性,在需要預(yù)測(cè)的時(shí)間尺度較大,且擁有本地的包含時(shí)間、地點(diǎn)、頻率、信道質(zhì)量參數(shù)相關(guān)歷史通信數(shù)據(jù)時(shí),可結(jié)合長(zhǎng)期探測(cè)的歷史數(shù)據(jù)估算指定時(shí)間、地點(diǎn)的電離層信道特性參數(shù)月中值。此方法對(duì)所用附加設(shè)備和收發(fā)站條件要求較低,適用于雷達(dá)探測(cè)前的頻率初篩和頻率規(guī)劃,在當(dāng)今軍事領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

2.2.1 場(chǎng)強(qiáng)中值預(yù)測(cè)

場(chǎng)強(qiáng)中值Ew是一個(gè)月內(nèi)所有天數(shù)在雷達(dá)接收站處場(chǎng)強(qiáng)值的月中值,主要受傳輸路徑損耗和系統(tǒng)設(shè)備指標(biāo)影響。在信號(hào)傳播模式為E層模式,電離層反射高度hr=110 km;或F2層模式,hr由路徑中點(diǎn)確定,且滿足射線仰角不小于3o時(shí),場(chǎng)強(qiáng)中值計(jì)算公式為

Ew=136.6+Pt+Gt+20lgf-Lbf-Li-Lm-Lg-Lh-Lz

(1)

式(1)中:f為信號(hào)發(fā)射頻率;Lm為頻率高于MUF的損耗;Lg為地面反射損耗;Pt為發(fā)射機(jī)功率;Gt為發(fā)射天線增益;Lbf為自由空間傳輸損耗;Li為n跳模式的電離層吸收損耗;Lh為極光和其他信號(hào)造成的損耗因子;Lz為其他天波影響,且一般取9.9 dB。若不考慮電離層中E層的屏蔽效應(yīng),根據(jù)探測(cè)距離D不同,合成等效場(chǎng)強(qiáng)中值計(jì)算方法分別如下。

(1)D≤7 000 km時(shí),設(shè)N為包括3個(gè)最強(qiáng)的F2模和路徑D<4 000 km時(shí)的兩個(gè)最強(qiáng)的E模,取N個(gè)模的場(chǎng)強(qiáng)Etw的平方和的平方根作為合成等效場(chǎng)強(qiáng)Ets,表示為

(2)

(2)D≥9 000 km時(shí),將路徑分為跳距小于4 000 km的最小段數(shù)n,則合成等效場(chǎng)強(qiáng)Etl表示為

(3)

式(3)中:E0=139.6-20lgr,r為斜距;Gtl為發(fā)射天線仰角在0°~8°的增益最大值;Gap為在遠(yuǎn)距離時(shí)由于聚焦使場(chǎng)強(qiáng)的增加,并以15 dB為限;Ly采用建議值-3.7 dB;fH為各控制點(diǎn)的電子磁旋頻率的平均值;fM為較高基準(zhǔn)頻率;fL為較低基準(zhǔn)頻率。

(3)7 000 km

Eti=100lgXi

(4)

式(4)中:Xi=XS+(Xl-XS)(D-7 000)/2 000,且XS=100.01Ets,Xl=100.01Etl。

2.2.2 信噪比中值預(yù)測(cè)

信噪比中值S/N的概念與場(chǎng)強(qiáng)中值類似。在良好地面以上短垂直無(wú)損耗單級(jí)天線接收時(shí),《無(wú)線電噪聲》(ITU-R P.372-10)給出了0.1~100 GHz范圍外部噪聲系數(shù)Fa的預(yù)期值[14],則信噪比中值表示為

S/N=Pr-Fa-10lgb+204

(5)

式(5)中:b為接收系統(tǒng)等效噪聲帶寬;Pr為對(duì)天線增益有貢獻(xiàn)的,各傳播模式產(chǎn)生的可用信號(hào)功率中值總和。

2.2.3 中長(zhǎng)期MUF預(yù)測(cè)

最高可用頻率(maximum usable frequency,MUF)指在實(shí)際探測(cè)中,可以被電離層折射回地面的信號(hào)最高頻率。

E層基本MUF:若設(shè)i110為一跳長(zhǎng)度d=D/n的110 km的半跳鏡面折射高度的入射角,對(duì)于長(zhǎng)度為2 000~4 000 km的路徑,在估算出臨界頻率foE后,傳播于路徑長(zhǎng)度為D的n跳E模式的基本MUF表示為

MUFnE(D)=foEseci110

(6)

在F2層傳播模式下,對(duì)于D>9 000 km的路徑,需要考慮E層的最高屏蔽頻率fs。當(dāng)探測(cè)信號(hào)頻率小于fs時(shí),電波將受到E層的屏蔽而不能到達(dá)F2層。設(shè)i是高度hr=110 km時(shí)的入射角,i=arcsin[R0cosΔF/(R0+hr)];ΔF是F2層模式下的仰角,則fs表示為

fs=1.05foEseci

(7)

F2層基本MUF:需討論最低跳數(shù)模式與多跳模式兩種情況,各情況又根據(jù)路徑是否大于單跳的最大地面上的長(zhǎng)度dmax來(lái)求解。

1)最低跳數(shù)n0模式

當(dāng)路徑D≤dmax時(shí),F(xiàn)2層基本MUF為

(8)

式(8)中:C3 000為D=3 000 km時(shí)Cd的值;foF2為F2層臨界頻率,另有Cd=0.74-0.591Z-0.424Z2-0.090Z3+0.088Z4+0.181Z5+0.096Z6;

B=MF2(3 000)-0.124+[MF2(3 000)2-4]×

其中,MF2(3 000)是F2層D=3 000 km的傳輸因子,可由MF2(3 000)=MUFF2(3 000)/foF2計(jì)算得。

當(dāng)路徑D>dmax時(shí),F(xiàn)2層基本MUF為:在MUFn0F2(D)計(jì)算公式中,根據(jù)路徑長(zhǎng)度確定的兩個(gè)對(duì)應(yīng)控制點(diǎn)位置計(jì)算出的MUFF2(dmax)值的較小值。

2)較高跳次模式(D≤9 000 km)

當(dāng)路徑D≤dmax時(shí),選擇路徑中點(diǎn)為控制點(diǎn),跳距d=D/n,n跳模式F2層的基本MUF可由MUFn0F2(D)計(jì)算公式求得。

當(dāng)路徑D>dmax時(shí),n跳模式F2層的基本MUF由MUFF2(dmax)和距離因子計(jì)算,距離因子依賴于該n跳模式的跳距和最低跳次。

(9)

式(9)中:Mn/Mn0=MUFnF2(d)/MUFn0F2(D),并選擇根據(jù)探測(cè)距離確定的兩個(gè)控制點(diǎn)計(jì)算出的M值中較低的值。

2.2.4 VOACAPW計(jì)算模塊

VOACAPW是由NTIA/ITS開發(fā),負(fù)責(zé)電路傳播計(jì)算的程序模塊。利用理論計(jì)算、經(jīng)驗(yàn)公式和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的方法,模擬全球電離層信號(hào)傳播的不同路徑,計(jì)算指定信道性能參數(shù)。在提供包括預(yù)測(cè)時(shí)間、地點(diǎn)、收發(fā)天線參數(shù)、電離層等效系數(shù)等13項(xiàng)輸入?yún)?shù)文件時(shí),VOACAPW模塊可預(yù)測(cè)計(jì)算頻率、時(shí)延、場(chǎng)強(qiáng)中值、信噪比和鏈路可靠度等22項(xiàng)信道性能參數(shù),并生成輸出參數(shù)文件,其中輸入/輸出參數(shù)文件均為固定格式。

在命令提示符CMD中調(diào)用VOACAPW計(jì)算模塊運(yùn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式的語(yǔ)法命令格式為:

VOACAPW director inputfileoutputfile

其中,“director”為VOACAPW計(jì)算模塊所在路徑;“inputfile”“outputfile”分別為輸入/輸出參數(shù)文件名;所有參數(shù)文件均保存在“director”路徑下的“RUN”文件夾中。

2.2.5 最佳頻率排序算法

使用預(yù)測(cè)結(jié)果解析模塊篩選出的DBU、SNR、REL和DELAY四項(xiàng)信道性能關(guān)鍵參數(shù),來(lái)綜合評(píng)估信道質(zhì)量、篩選最佳探測(cè)頻率。計(jì)算過程如下。

步驟1標(biāo)準(zhǔn)化處理。使用“最小-最大標(biāo)準(zhǔn)化”法,對(duì)原始數(shù)據(jù)中的每類數(shù)據(jù)集都進(jìn)行一個(gè)線性變換,使之落入特定區(qū)間[0,1],從而消除不同性能參數(shù)間量綱和取值范圍對(duì)綜合評(píng)估值的影響。設(shè)A為某性能參數(shù)原始數(shù)據(jù)集,minA和maxA分別為該數(shù)據(jù)集中的最小值和最大值,a為該數(shù)據(jù)集中任意一個(gè)元素,a*為該元素的標(biāo)準(zhǔn)化值,標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算公式為

a*=(a-minA)/(maxA-minA)

(10)

步驟2信道綜合評(píng)估值計(jì)算。根據(jù)各性能參數(shù)對(duì)信道質(zhì)量影響程度和正/負(fù)向效應(yīng),使用標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)計(jì)算信道綜合評(píng)估值,公式為

(11)

信道綜合評(píng)估值越大表示信道質(zhì)量越好,將各頻率下的信道綜合評(píng)估值排序,并選擇值最大的3個(gè)頻率,即為所預(yù)測(cè)信道可選擇的最佳探測(cè)頻率。

2.3 軟件實(shí)現(xiàn)

由于VOACAPW模塊采用FORTRAN編程語(yǔ)言開發(fā),計(jì)算數(shù)據(jù)以純文本方式儲(chǔ)存和展示。因此,本軟件在Microsoft Visual Studio 2010開發(fā)環(huán)境下,使用C++面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言與FORTRAN混合編程,依照?qǐng)D2預(yù)測(cè)軟件主要功能模塊架構(gòu)及關(guān)系,完成了軟件實(shí)現(xiàn)?;旌暇幊滩糠职A(yù)測(cè)環(huán)境參數(shù)的提取、傳遞和共享,預(yù)測(cè)結(jié)果文件的解析、運(yùn)算等。此外,基于MFC框架實(shí)現(xiàn)了軟件用戶界面的開發(fā),便于預(yù)測(cè)環(huán)境參數(shù)的直觀設(shè)置和預(yù)測(cè)結(jié)果的可視化展示。

2.3.1 工作模式

分布式MIMO天波雷達(dá)電離層短波信道預(yù)測(cè)軟件有以下兩種工作模式。

1)2~30 MHz全頻段模式

詳細(xì)計(jì)算指定時(shí)間和地點(diǎn)間電離層信道在2 ~ 30 MHz頻段內(nèi)每個(gè)整數(shù)頻率的各性能參數(shù)預(yù)測(cè)值,并選取3個(gè)最佳的整數(shù)頻率。

圖3 用戶界面組成框圖Fig.3 User interface block diagram

此模式適用于歷史探測(cè)數(shù)據(jù)較少的電離層短波信道,或是進(jìn)行探測(cè)信號(hào)頻率的初篩和頻率規(guī)劃,得到粗選的可用頻段。

2)參考頻率模式

首先需在“系統(tǒng)參數(shù)”屬性頁(yè)設(shè)置參考頻率,至多11個(gè)(可為零頻點(diǎn)但不可重復(fù)),軟件將僅在參考頻率處計(jì)算信道性能參數(shù)預(yù)測(cè)值,并選取3個(gè)最佳參考頻率。

此模式適用于對(duì)全頻段模式進(jìn)行補(bǔ)充預(yù)測(cè),進(jìn)一步選取更加精確的最佳探測(cè)頻率。同樣適用于在指定頻率間進(jìn)行對(duì)比觀察和篩選。

2.3.2 用戶界面

預(yù)測(cè)軟件用戶界面模塊組成如圖3所示。整體界面由輸入界面和輸出界面組成,其中輸入界面分為 “時(shí)間地點(diǎn)參數(shù)”“系統(tǒng)參數(shù)”“天線參數(shù)”3個(gè)屬性頁(yè)和“工作模式”“參數(shù)文件保存位置”2個(gè)設(shè)置框;輸出界面分為“最佳頻率”“地圖顯示”“性能參數(shù)折線圖展示”三部分,以及“線路選擇按鍵”。

3 仿真實(shí)例與結(jié)果分析

選取2個(gè)發(fā)射雷達(dá)站(T1、T2),4個(gè)接收雷達(dá)站(R1~R4)和1個(gè)待探測(cè)目標(biāo)(S0)進(jìn)行仿真,令太陽(yáng)黑子數(shù)為100、所需信噪比為30 dB,發(fā)射功率為120 kW,預(yù)測(cè)時(shí)間為2021年4月每日1:00。首先使用參考頻率工作模式,“發(fā)射線路1”由T1發(fā)射、R1~R4接收,3個(gè)最佳探測(cè)頻率依次為11.9、13.7、15.4 MHz。4個(gè)雷達(dá)接收站中,R2的各性能參數(shù)值最高,接收效果最佳。各探測(cè)信道的信噪比與場(chǎng)強(qiáng)中值變化呈正相關(guān),且變化趨勢(shì)一致。

為進(jìn)一步驗(yàn)證最佳探測(cè)頻率與晝夜、季節(jié)的關(guān)系,分別選擇2021年4月、8月和12月中每日4:00、14:00進(jìn)行預(yù)測(cè),使用2 ~ 30 MHz全頻段工作模式,其余參數(shù)不變,軟件運(yùn)行結(jié)果中的最佳頻率如表1所示。

由表1可知,4:00的最佳探測(cè)頻率總是低于14:00。4月與12月對(duì)應(yīng)時(shí)刻的最佳探測(cè)頻率相當(dāng),且高于8月對(duì)應(yīng)時(shí)刻的最佳探測(cè)頻率。

總結(jié)以上結(jié)果,軟件預(yù)測(cè)的最佳探測(cè)頻率具有白天大于晚上、冬季大于夏季的特性。

根據(jù)電離層理論,最佳探測(cè)頻率與電離層電子密度呈正相關(guān),而遠(yuǎn)距離短波探測(cè)主要依靠電離層F2區(qū),其電子密度具有冬季大于夏季、白天大于晚上的特性,與軟件預(yù)測(cè)結(jié)果相符,驗(yàn)證了軟件運(yùn)行結(jié)果的正確性。

表1 不同晝夜、季節(jié)最佳頻率表

4 結(jié)論

基于中長(zhǎng)期頻率預(yù)測(cè)理論,分析了信道預(yù)測(cè)關(guān)鍵技術(shù),提出了最佳頻率排序算法,并開發(fā)了分布式MIMO天波雷達(dá)電離層短波信道預(yù)測(cè)軟件。該軟件解決了雷達(dá)探測(cè)前如何選取合適的探測(cè)頻率,保證探測(cè)信號(hào)高效可靠傳輸?shù)膯栴},同時(shí)具備良好的用戶界面和豐富的工作模式,可進(jìn)行二次開發(fā)。因此研究結(jié)論具有較高的實(shí)用價(jià)值。

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