[發(fā)明專利]一種電離層探測(cè)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710383277.0
• 申請(qǐng)日: 2017-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN107290745A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚明;趙滋陽(yáng);鄧曉華;王曦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S13/88
• 分類號(hào): G01S13/88;G01S13/89;G01V3/12;G01S7/41
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)42231
• 代理人: 黃君軍

1.一種電離層探測(cè)方法，其特征在于，包括步驟：

S1、使用USRP發(fā)射設(shè)定頻率的電磁波，并記錄發(fā)射的電磁波的信息為第一電磁波信息；

S2、使用所述USRP接收經(jīng)電離層反射的電磁波，獲取接收的電磁波的信息為第二電磁波信息；

S3、所述USRP通過千兆網(wǎng)口與計(jì)算機(jī)通信，所述計(jì)算機(jī)根據(jù)所述第一電磁波信息、所述第二電磁波信息計(jì)算設(shè)定電磁波發(fā)射頻率下的電離層高度、電離層電子密度、電離層電子徑向速度；

S4、通過所述計(jì)算機(jī)向所述USRP發(fā)送指令，改變所述USRP發(fā)射的電磁波頻率，再次執(zhí)行步驟S1-S3，獲取不同電磁波發(fā)射頻率下的所述電離層高度、所述電離層電子密度及所述電離層電子徑向速度并繪制電離層分布圖。

2.如權(quán)利要求1所述的電離層探測(cè)方法，其特征在于，步驟S1中：

所述第一電磁波信息包括：發(fā)射電磁波的時(shí)間t₁、發(fā)射的電磁波的頻率f₁。

3.如權(quán)利要求2所述的電離層探測(cè)方法，其特征在于，步驟S2中：

所述第二電磁波信息包括：接收到經(jīng)電離層反射的電磁波的時(shí)間t₂、接收的經(jīng)電離層反射的電磁波的頻率f₂。

4.如權(quán)利要求3所述的電離層探測(cè)方法，其特征在于，步驟S3中：

根據(jù)計(jì)算所述電離層高度，其中，R表示電離層高度，C表示電磁波傳播速度，t₀表示發(fā)射電磁波與接收到反射的電磁波之間的時(shí)間間隔，t₀＝t₂-t₁；

根據(jù)計(jì)算所述電離層電子密度，其中，N_e表示電離層電子密度；

根據(jù)計(jì)算所述電離層電子徑向速度，其中，V_r表示電離層電子徑向速度，f_d表示多普勒頻移，f_d＝f₁-f₂。

5.如權(quán)利要求1所述的電離層探測(cè)方法，其特征在于，步驟S4中：

獲取不同電磁波發(fā)射頻率下的所述電離層高度后，將電磁波發(fā)射頻率和電磁波發(fā)射頻率對(duì)應(yīng)的所述電離層高度輸入MATLAB中，從而繪制電離層分布圖。

6.一種電離層探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

發(fā)射模塊：使用所述USRP發(fā)射設(shè)定頻率的電磁波，并記錄發(fā)射的電磁波的信息為所述第一電磁波信息；

接收模塊：使用所述USRP接收經(jīng)電離層反射的電磁波，獲取接收的電磁波的信息為所述第二電磁波信息；

計(jì)算模塊：USRP通過千兆網(wǎng)口與計(jì)算機(jī)通信，計(jì)算機(jī)根據(jù)所述第一電磁波信息、所述第二電磁波信息計(jì)算設(shè)定電磁波發(fā)射頻率下的所述電離層高度、所述電離層電子密度、所述電離層電子徑向速度；

循環(huán)計(jì)算與繪圖模塊：通過所述計(jì)算機(jī)向所述USRP發(fā)送指令，改變所述USRP發(fā)射的電磁波頻率，再次執(zhí)行發(fā)射模塊、接收模塊、計(jì)算模塊的操作，獲取不同電磁波發(fā)射頻率下的所述電離層高度、所述電離層電子密度及所述電離層電子徑向速度并繪制電離層分布圖。

7.如權(quán)利要求6所述的電離層探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)射模塊中：

所述第一電磁波信息包括：發(fā)射電磁波的時(shí)間t₁、發(fā)射的電磁波的頻率f₁。

8.如權(quán)利要求7所述的電離層探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，接收模塊中：

所述第二電磁波信息包括：接收到經(jīng)電離層反射的電磁波的時(shí)間t₂、接收的經(jīng)電離層反射的電磁波的頻率f₂。