Файл: Филипп, Н. Д. Рассеяние радиоволн анизотропной ионосферой.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 134

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

так на частоте 74 МГц зарегистрировано максимальное время на­ растания и убывания сигнала порядка 5-6 мин. Часто время нара­ стания амплитуды равно времени убывания до полного исчезновения сигнала.

Зарегистрированы и случаи, когда при появлении сигнала ам­ плитуда нарастает, плавно, а при исчезновении убывает до опре­ деленного значения, потом снова растет до значения меньше "ус­ тановившегося" , повторяя несколько таких циклов до полного . ис­ чезновения. После установления амплитуды сигнал становится до­ вольно стационарным [Э5 ] . Среднее значение амплитуды медленно (с периодом порядка минут и десятков минут) меняется в пределах

не более 15 - 25# от среднего уровня. Прослеживание

тонкой ста­

тистической структуры такого сигнала при его записи

со

скоро­

стью протяжки ленты 50 мм/с (рис. 40) показывает, что на

более

медленные замирания амплитуды (2-5 Гц) накладываются более бы­ стрые флуктуации (10-20 Гц). Представленный образец записи при­

надлежит

трехчасовому

сигналу

(такие

сигналы были названы нами

квазинепрерывными).

 

 

___________________________ ___ _

JJTffli

l i i

n

i i

i m u

i i t

r

fflilpfl!

i t i m i h

■/У

 

 

 

 

 

 

 

 

--

t Ѵ ± - £ »1 2 3 . VI

1970,

01h 57т, Ѵ ~ 5 0 м м / с

 

_Т-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

i

f

 

f

l

i

i

l

Ш

Р и с. 40

Сигналы типа квазинепрерывных часто появляются и в интер­ вале времени І700 —2000, когда спорадических метеоров очень мало, а спорадические слои Е§ в ионосфере, видимо', отсутствуют.

Естественно, что временами поступали одновременно сигналы различных типов, тем более, что диаграммы направленности антенн не были достаточно узкими. Кроме того, обнаруживаются сигналы, которые трудно отнести к какому-либо из вышеперечисленных типов и которые, возможно, являются результатом одновременного при­

ема нескольких различных по природе или же каких-то специфи­

ческих сигналов. Но такие сложные сигналы очень незначительны

как по численности, так и по продолжительности.

87

у\ V\ у\ у

Ри с. 41

Ночью, в течение длительного времени, регистрируется очень слабый непрерывный сигнал, также сильно флуктуирующий, "промодулированный" другими метеорными вспышками (рис. 41).Зафиксиро­

ванный на рисунке момент выключения передатчика (конец

записи

справа) показывает, что это не космический шум и что

уровень

космического шума явно ниже, а его статистический характер иной, ГУ. Методика статистической обработки экспериментальных дан­

ных квазинепрерывных НЕ- сигналов. I) Экспериментальное опре­ деление основных статистических характеристик квазинепрерывных Не-сигналов. Флуктуации уровня радиосигнала, прошедшего ста­ тистически неоднородную среду или рассеянного на статистически неоднородной поверхности, являются некоторой случайной функцией времени t и точки приема . Я . Общая задача теории статисти­ ческой обработки заключается, как известно С96 ] , в определе­ нии таких функций результатов опытов, которые могут быть приня­ ты за искомые вероятности событий и характеристики случайных величин. При этом принимается, что при большом числе опытов ве­ роятности событий моцут быть заменены соответствующими частота­

ми, а математические ожидания случайных величин -

их средними

арифметическими значениями. При этом можно быть уверенным, что

полученные характеристики случайных величин близки к их истин­

ным значениям.

 

На практике часто приходится ограничиваться

сравнительно

небольшим числом опытов (небольшим, интервалом записи случай­ ной функции). Для определения характеристик случайных величин по результатам небольшого числа опытов приходится пользоваться

теми же формулами,

которые применяются при большом числе

опы­

тов. В этом случае,

однако, необходимо дополнительно

оценить

статистическую точность полученных характеристик.

 

88

В большинстве случаев сигнал квазинепрерывного

типа,

рас­

сеянный магнитно-ориентированными неоднородностями

ионосферы,

можно считать случайным стационарным процессом на

 

временном •

интервале в единицы и десятки секунд (см. далее среднее

значе­

ние, среднеквадратичное отклонение и коэффициент

 

автокорреля­

ции для различных интервалов усреднения). При

статистической

обработке таких типов сигналов можно, в основном, ограничивать­

ся

исследованием

стационарных

процессов-1-, вследствие

чего

до­

пускается использование некоторых общих свойств,

в

частности,

свойство эргодичности [96 ] . Оно дает возможность

 

определить

характеристики этой функции по

одной

ее

экспериментальной

запи­

си, поскольку дисперсия случайной стационарной функции

посто­

янна,

а

корреляционная функция

зависит

только

от

интервала

f

=

L -

t '

и не

зависит от расположения этого интервала в

 

об­

ласти

изменения аргумента

t . Поэтому можно использовать значе­

ния одной и той же реализации при различных значениях

t

 

на

достаточном

интервале изменения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При обработке экспериментальных данных сигналов

 

квазине­

прерывного типа (полученных наряду с другими типами сигналов

в

экспериментах по изучению статистических характеристик

ультра­

коротких радиоволн, рассеянных неоднородностями ионосферы)

 

за­

пись случайной величины огибающей амплитуды принятого

сигнала

U (R, t

)

на временном интервале

Т

разбивалась на

л

рав­

ных частей через

промежутки времени

А Т

. При этом использова­

лись

значения

U(t-t ) =

»

пронумерованные в

порядке следо­

вания. По этим данным вычислялись

основные статистические

 

ха­

рактеристики функции U ( R , t ) .

1. Среднее значение амплитуды сигнала на входе приемной сис­

темы

V ( R’ t,n)= 4 г Z, иі •

о . и

2. Среднее квадратичное отклонение

 

б ( к , Т , п )

( 3 . 2 )

 

■'■Вопрос о степени стационарности сигналов квазинепрерывного типа требует более детального изучения.

Зак.І04

89

3. Временной коэффициент автокорреляции флуктуаций амп туды принятого сигнала

 

і

I

Щииг -

(w.l UL) (І Tu, )

Х * Л Т ,п )=

 

 

(3.3)

 

 

 

4.

Пространственный

коэффициент корреляции флуктуаций

плитуды

сигналов

 

Uf( Rh t ) я

Uü(RBrt) в двух разнесенных точ­

ках R ,

и Rt

,

отстоящих друг от друга на расстоянии L :

,(3.4)

Ш " Н Ф Л 1 < - ( Н М 1

5 . Пространственно-временной коэффициент корреляции ф туаций амплитуд принятых сигналов в двух разнесенных точках (нормированная яроос-корралятивная функция):

(3.5)

6, Коэффициент частотной корреляции

 

флуктуаций

амплитуд радиосигналов

Ut ( t , f ) и

Uz( t ,

f

+ A f i ) , разнесен­

ных по частоте на Д /

, определяющийся по

формуле^анапогичпой

(3 .4 ).

 

 

 

 

 

7. "Средняя" частота флуктуацій огибающей

принятого

сиг­

нала

г _

п°

 

 

(3.6)

 

hcp~

Т 7

 

 

90

Смотрите также файлы