非相干散射雷達(dá)應(yīng)用材料

1、非相干散射雷達(dá)調(diào)研報(bào)告 2016.11.251沐風(fēng)書苑研究現(xiàn)狀 1958年，bill gordon提出利用非相干散射原理實(shí)現(xiàn) 對電離層的遙測。1962年，美國在秘魯建設(shè)了世界第一部非相干散射 雷達(dá)jicamarca radar。波多黎各arecibo、美國millstone hill、丹麥格陵蘭 島sondrestrom（美國修建）。挪威 tromso、 挪威svalbard、烏克蘭kharkov（eiscat建設(shè)）。俄羅斯irkutsk、中國的qjisr等目前，世界上總共建設(shè)了約十部非相干散射雷達(dá)，正在觀測運(yùn)行的更少！2沐風(fēng)書苑非相干散射雷達(dá)在全球的分布：參考文獻(xiàn)：邢維波. 非相干散射雷達(dá)信

2、號(hào)處理機(jī)設(shè)計(jì)d. 西安電子科技大學(xué), 2010.3沐風(fēng)書苑非相干散射原理 非相干散射是當(dāng)x射線光量子沖擊束縛較松的電子或自由電子時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種反沖電子，這種新的散射現(xiàn)象是由康普頓和我國物理學(xué)家吳有訓(xùn)等首先發(fā)現(xiàn)的，故稱為康普頓散射或坎普頓-吳有訓(xùn)散射。 當(dāng)每個(gè)光子與一個(gè)束縛較松的電子發(fā)生彈性碰撞時(shí)，電子被碰到一邊，成為反沖電子，同時(shí)在角度下產(chǎn)生一個(gè)新光子，由于入射光子一部分能量轉(zhuǎn)化成為電子的動(dòng)能，因此新光子的能量必然較碰撞前的能量h要小。散射輻射的波長應(yīng)要比入射光束的波長長，散射相位與入射波相位之間不存在固定關(guān)系，故這種散射是不相干的，稱之為非相干散射。4沐風(fēng)書苑非相干散射產(chǎn)生的主要原因1.原子

3、的能級(jí)有一定的寬度2.原子的熱運(yùn)動(dòng)和湍動(dòng)3.壓力效應(yīng)等。5沐風(fēng)書苑非相干散射雷達(dá) 非相干散射雷達(dá)利用電離層中等離子體熱起伏的微弱散射信號(hào),遙測高空電離層的物理參數(shù)。由于這種熱起伏引起的散射信號(hào)是非相干的,所以叫做非相干散射雷達(dá)。 電離層電子非相干散射雷達(dá)截面很小，散射信號(hào)很弱。非相干散射雷達(dá)的發(fā)射機(jī)功率、接收機(jī)靈敏度、天線增益要求高。1.概述6沐風(fēng)書苑非相干散射雷達(dá)2.原理 非相干散射雷達(dá)方程 式中pt是雷達(dá)發(fā)射脈沖峰值功率,a是天線面積,n是天線效率,c是自由空間光速,是發(fā)射脈沖寬度,ne是電離層電子密度,是電子散射截面,r是散射體到雷達(dá)站的距離。接收機(jī)接收的散射功率中包含電子密度、電子溫度

4、和離子溫度信息。7沐風(fēng)書苑電子密度表達(dá)式實(shí)際應(yīng)用時(shí),接收機(jī)允許的最小輸入功率用最小輸出信噪比(s0/n0)min來表示帶入上式后有散射信號(hào)是微弱的,往往淹沒在噪聲中,進(jìn)行一個(gè)脈沖測量是沒有意義的,必須進(jìn)行脈沖積累。采用積累可以降低對信噪比的要求,用積累改善因子i(n)表示積累的允許信噪比降低時(shí)倍數(shù),這樣非相干散射雷達(dá)8沐風(fēng)書苑 實(shí)際測量中,不僅要測量散射信號(hào)的功率,而且要測量散射信號(hào)的功率譜。自相關(guān)函數(shù)的測量也是非相干散射雷達(dá)信號(hào)處理方法的基礎(chǔ),它包含多種電離層參數(shù)信息。非相干散射雷達(dá)9沐風(fēng)書苑3.主要技術(shù)特征1.發(fā)射功率高2.天線有效面積大3.系統(tǒng)噪聲溫度低4.采用相干積累技術(shù)5.專用脈沖編

5、碼技術(shù)6.采用更好的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)非相干散射雷達(dá)10沐風(fēng)書苑millstone hill isr地理位置地理位置：288.5。e,42.5。n天線系統(tǒng)天線系統(tǒng)：兩套拋物面天線系統(tǒng)。 垂測（方向固定，直徑67m） 斜側(cè)（方向可調(diào)，直徑46m）發(fā)射頻率發(fā)射頻率：440mhz 峰值功率峰值功率：2.5mw1963年開始垂直探測、1978開始斜向探測電離層 參量。目前已經(jīng)積累大量探測數(shù)據(jù),發(fā)表了一批 關(guān)于中緯、亞極光區(qū)電離層特性經(jīng)典文獻(xiàn)。11沐風(fēng)書苑arecibo isr地理位置地理位置：293.25。e,18.3。n天線系統(tǒng)天線系統(tǒng)：305m拋物面天線。 發(fā)射頻率發(fā)射頻率：430mhz 峰值功率峰

6、值功率：2mw著名的單站非相干散射雷達(dá)12沐風(fēng)書苑地理位置地理位置：19.2。e，69.6。n天線系統(tǒng)天線系統(tǒng)：32m拋物面天線。 發(fā)射頻率發(fā)射頻率：933mhz 峰值功率峰值功率：2.6mw1981年建設(shè)eiscat isrseiscat uhf isreiscat ：european incoherent scatter scientific associationassociated countries:germany, france, finland, japan, norway, sweden, uk13沐風(fēng)書苑地理位置地理位置：19.2。e，69.6。n天線系統(tǒng)天線系統(tǒng)：1204m拋物柱面天線。 發(fā)射頻率發(fā)射頻率：224mhz 峰值功率峰值功率：3mw1983年建設(shè)eiscat isrseiscat uhf isr14沐風(fēng)書苑eiscat svalbard radar（esr）地理位置地理位置：挪威