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

Коэффициент частотной корреляции

ß ( A f ) вычислялся

по

формуле

1 ( 0 , - и , ) ( и г - и г)

где U,(j,t)n U&( j + A f, t) - огибающие напряжений

сигналов,

поступающих на вход приемника ; Ц - U1

и О, - UÉ-

отклонения

мгновенных амплитуд от соответствующих средних значений.

Э к с п е р и м е н т а л ь н ы е

р е з у л ь т а т ы .

ре 1971 г . ,

показали большой разброс

коэффициента

частотной

корреляции.

Степень

коррелированности неодинакова

для

разных

видов

/-/Е-сигналов

и сильно варьируется во времени как

при. пе­

реходе

от одной

однотипной вспышки к

другой,

так

и

внутри од­

ной вспышки или квазинепрерывного сигнала.

p(âf,t) U,мкВ

___

Для ■более

продолжительных

вспышек исследовано изменение ко­

эффициента частотной корреляции во

времени при

различных

средних

уровнях сигнала (рис. 58):

сред­

ний уровень

(а,б)

и ~

частотная

корреляция ( а ' , б ') сигналов двух-

вспышек I

и П видов продолжитель­

ностью около 3 мин. Одна

вспышка

(а,

а ' ) зарегистрирована при раз­

несении частот в 20 кГц,

другая

(б,

б ')

-

в

5 кГц.

В обоих

слу-

0

20

40

во

во t,c чаях

проявляется явное

изменение

р

и с . 58

как

среднего уровня, так и коэф­

зеркальной компоненты поля и усилению диффузной

компоненты, В

обоих случаях корреляция достаточно

высока

при

сравнительно

больших уровнях

сигнала. Аналогичная

зависимость

свойственна

вспышкам Швида.

И в этом

случае отмечен более высокий

коэф­

фициент корреляции при более

высоком уровне

сигнала в

начале

вспышки.

Результаты

отатистичѳской

обработки 60

образцов

запиои

различных видов

вспышкообраэных сигналов, включая .

и

"незер­

кальные" отражения и "фоновые", при разнесении частот

на 2 ; 5 ;

10 ; 20 и 50 кГц,

показали,

что

при среднем уровне,

превышающем

космический шум в 2

- 3 раза,

в отличие

от

случая

квазинѳпре­

рывных сигналов

частотная

корреляция

значительна на всех

ис­

следованных нами разносах, всегда зависит от уровня

сигнала

и

сильно изменяется со

временем.

0,6 p W )

іг.ХІ 1971

Зависимость

коэффициента

корреляции от уровня для квази-

о,4

‘V

у /

непрерывных сигналов менее

оп­

0,2

ределенна

(рис. 59).

Разнесе­

13.x/ 19,1

ние

частот

сигналов

здесь

10

О-----—

ар і',с

кГц.

Результаты обработки

не-

2 .0

0

5

~?.0 і мин скольких десятков образцов

та­

ких записей показывают, что

в

большинстве

случаев

радиус

частотной

корреляции не

п ,евосхо-

личивается.

УШ. Сравнение частотной корреляции при разных

механизмах

распространения радиоволн. Сравнение различных

статистических

характеристик рассеянных радиосигналов, в том числе

и

степени

частотной корреляции, или величины полосы пропускания

тракта

полоса пропускания линии связи в целом,

а следовательно, и сре­

ды распространения. Наибольший интерес

представляет

сравнение

частотной

корреляции при рассеянии

от

МОН с метеорным распро­

странением и авроральными отражениями, так как,

на

первый взгляд,

эти виды

распространения сходны.

Частотная корреляция сигнала при метеорном

распростране­

нии. Некоторые исследователи приводят ряд общих

соображений,

оценивая величину спектра передаваемых сигналов.-

Монтгомери и

Сугэр С130 ]

использовали на трассе

между Сидар

Рапидсон

(Айо­

ва) и Стерлингом (Вашингтон) полосу

пропускания

100

кГц,

рабо­

тая на частоте 49,8 МГц передатчиком мощностью

30

кВт в

режи­

ме частотной

модуляции при девиации

около 50 кГц.

По их

мне­

нию, теоретически предсказанная скорость передачи

информации

превышает ширины полосы спектра частот телеграфных

сигналов,

передаваемых с малой скоростью.

Частотная корреляция при некогерентном рассеянии

УКВ

ио­

носферой.

При ионосферном

рассеянии метровых волн

коэффициент

частотной

корреляции уменьшается до 0 ,5 -0,7

при разнесении

час­

тот

на

5

- 10 кГц

[ I2I ] .

Такой механизм

распространения

спо­

собствует проявлению частотно-селективного характера

замираний

[і2 І

] . Корреляция в полосе

передачи снижается

с

увеличением

.длины

трассы при расширении диаграммы антенн в

горизонтальной

плоскости,

смещении антенны

от направления на область

максиму­

ма переизлученил и переходе

от дня к ночи.

Эксперименты

пока­

зали,

что

на трассе протяженностью 1500 км с применением

узко­

направленных антенн,

диаграммы которых .ориентированы по

дуге

большого круга, разнесение

частот на 6 кГц понижает

коэффици­

та распространения

не

превышает

3 дБ в полосе

примерно 2,5 кГц

на трассе в 950 км, на

которой были использованы антенны с ши­

риной

диаграмм в горизонтальной

плоскости

60°.

На

антеннах с

шириной диаграммы 10° такая же неравномерность

проявляется

в

полосе порядка 8,5 кГц. На более длинной трассе

(1900

км) на та­

ких же антеннах полоса сужается примерно до 2 и 5 кГц

соответ­

ственно. На трассах

оптимальной

протяженности порядка

1500

км

неискаженная полоса передачи составляет в среднем + 3 кГц

при

узконаправленных антеннах.

Корреляция при когерентном отражений коротких волн от ионо­

сферы.

Частотно-селективный характер

замираний,

при

котором

статистическая связь между флуктуациями амплитуд

отдельных

со­

ставляющих спектра нарушается, типичен и для

коротковолнового

канала

[ і 2і ] . На коротких волнах амплитудно-частотные

искаже­

ния возрастают при удалении рабочей частоты от МГГЧ и

наиболее

резко проявляются в периоды ионосферных возмущений.

В

зависи­

мости от требований,

предъявляемых к равномерности

амплитудно-

частотной характеристики

сигнала,

и

от

степени возмущенностй

ионосферы неискаженная

полоса передачи

коротковолнового канала

оценивается величинами от 100 Гц до 2 -

3 кГц [135 ] .

IX. Пространственно-разнесенный прием. Радиосигналы,рассе­

янные

магнитно-ориентированными неоднородностями ионосферы,под-