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大气波导环境中电波传播的建模与仿真的开题报告 .pdf

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大气波导环境中电波传播的建模与仿真的开题报告

1.选题背景

随着现代通信技术的发展,电磁波在大气波导环境中的传播已成为

研究热点之一。大气波导是指大气层内温度、湿度及化学成分变化所引

起的电离层、中性大气层和地面之间的电磁波传输现象。电磁波在大气

波导中传播时受到复杂的多路径、多反射、多散射等干扰,因此建立大

气波导环境下的电波传播模型具有重要的理论和应用价值。

2.研究目的

本项目旨在建立大气波导环境中的电波传播模型,并采用数值仿真

方法验证模型的正确性和实用性,为电波通信、天气预报、雷达监测等

领域的实际应用提供理论支持和参考。

3.研究内容

(1)分析大气中电磁波的散射、反射、传播特性,研究大气物理学

基础知识和电波传输理论。

(2)建立大气波导环境下的电波传播模型,包括电磁波传播方程、

波导参数等。

(3)设计合适的数值方法,对电波传播模型进行数值仿真。

(4)通过数值仿真,在不同的天气条件、地形环境下,分析大气波

导环境中电波的传播特性,如衰减、传播路径等。

(5)对仿真结果进行分析和讨论,验证电波传播模型和仿真方法的

准确性和有效性。

4.研究意义

本研究可以深入了解大气物理学和电波传播理论,建立适用于大气

波导环境中的电波传播模型,提高电波通信、雷达监测、天气预报等领

域的实用性和准确性,为相关领域的科学研究和技术发展提供基础性理

论支撑。

5.研究方法

本项目采用实验研究和数值仿真结合的方法。首先,通过文献调查

和理论分析,获得大气物理学、电磁波传播理论相关知识;然后,建立

大气波导环境下的电波传播模型,并采用数值方法进行数值仿真;最后,

对仿真结果进行统计和分析,验证模型的准确性和适用性。

6.预期成果

本项目预期获得以下成果:

(1)建立适用于大气波导环境下的电波传播模型,包括电磁波传播

方程、波导参数等。

(2)设计数值方法对模型进行数值仿真,获得不同天气条件、地形

环境下电波的传播特性。

(3)通过分析仿真结果,验证模型的准确性和实用性,为电波通信、

雷达监测、天气预报等应用领域提供理论支持。

7.进度安排

本项目的进度安排如下:

(1)前期准备(1个月):调研文献,了解大气物理学和电波传播

理论,确定研究方向和内容。

(2)模型建立和数值仿真(6个月):建立电波传播模型,设计数

值方法进行仿真,获得仿真结果。

(3)仿真分析和论文撰写(3个月):对仿真结果进行分析和讨论,

撰写论文。

(4)总结和检查(1个月):总结研究成果,检查论文质量。

8.参考文献

[1]李文泽,陈晶.大气波导通讯系统[M].西安:西安电子科技大学出

版社,2005.

[2]KeXu,YanShi,LiLi,etal.Channelmodelforwireless

communicationinatmosphericducts[J].ProgressInElectromagnetics

ResearchM,2014,36:29-35.

[3]HassounehM,KrishnamurthyV,PourahmadiF,etal.

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Simulationandstatisticalanalysis[J].Appliedcomputational

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