基于对流层散射信道的时间同步技术
出版时间： 2019年版
内容简介
时间同步技术是雷达组网系统的一项基础性关键技术。《基于对流层散射信道的时间同步技术》在分析卫星、微波和光纤时间同步方式的基础上，将双向时间比对方法应用于越障能力强的对流层散射信道，提出对流层散射时间同步方式。内容包括对流层散射时间同步方法的理论、对流层散射传播机理及散射信道特性分析、基于对流层散射信道的时间同步误差分析、对流层斜延迟计算分析、高精度钟差数据处理、高精度钟差预报与校准等。
目录
序一
序二
前言
第1章 绪论 1
1.1 时间标准的发展 1
1.1.1 时间标准 1
1.1.2 原子频标 2
1.2 时间测量及其表征方法 3
1.2.1 时间测量的发展 4
1.2.2 时间测量的评价指标 6
1.3 高精度时间同步方式 8
1.3.1 主要时间同步方式原理 8
1.3.2 主要时间同步系统组成 14
1.4 基于对流层散射信道的时间同步方式 18
1.4.1 对流层散射单向时间比对原理 18
1.4.2 对流层散射双向时间比对原理 19
1.4.3 对流层散射时间同步方式的军事意义 20
参考文献 22
第2章 对流层散射传播机理及散射信道特性分析 25
2.1 对流层散射通信基本原理及其军事应用 25
2.1.1 对流层散射通信基本原理 25
2.1.2 对流层散射通信分集技术 26
2.1.3 对流层散射通信合并技术 28
2.1.4 对流层散射通信军事应用 31
2.2 对流层散射传播机制 33
2.2.1 湍流非相干散射 33
2.2.2 不规则层非相干反射 34
2.2.3 稳定层相干反射 34
2.3 对流层散射传输损耗特性 35
2.3.1 ITU模型 35
2.3.2 柯尔莫哥洛夫模型 37
2.3.3 最优工作频率计算 41
2.4 对流层散射传播特性 43
2.4.1 数学模型 43
2.4.2 统计特性 44
2.4.3 延迟功率谱特性 46
2.4.4 衰落特性 50
2.4.5 相干带宽与相干时间 52
参考文献 56
第3章 基于对流层散射信道的时间同步误差分析 58
3.1 对流层散射单向时间比对误差分析 58
3.1.1 设备时延误差 58
3.1.2 传播时延误差 59
3.2 对流层散射双向时间比对方法误差分析 64
3.2.1 TIC的测量误差 65
3.2.2 发射与接收设备时延误差 66
3.2.3 对流层时延误差 67
3.2.4 相对运动引起几何距离时延误差 67
3.3 对流层散射网络时间同步方法 69
3.3.1 单向时间广播技术 69
3.3.2 多路双向时间比对技术 71
参考文献 73
第4章 对流层斜延迟计算分析 75
4.1 对流层大气折射率 75
4.1.1 对流层大气物理参数模型 75
4.1.2 中性大气折射率 75
4.1.3 大气折射率模型 77
4.2 对流层延迟映射函数及延迟分析 78
4.2.1 NMF模型 79
4.2.2 VMF1模型 82
4.2.3 GMF模型 83
4.2.4 实例数据分析 83
4.3 对流层传播延迟建模分析 89
4.3.1 对流层传播延迟模型 89
4.3.2 对流层斜延迟分析 91
4.4 基于映射函数的改进对流层斜延迟模型 95
4.4.1 标准对流层天顶延迟模型 95
4.4.2 不依赖探空数据的对流层天顶延迟计算方法 95
4.4.3 全球对流层天顶延迟特征分析 101
4.4.4 改进的对流层天顶延迟计算方法 103
4.4.5 基于映射函数的对流层散射改进斜延迟计算方法 106
4.4.6 基于映射函数的对流层散射斜延迟算例分析 106
4.5 基于改进射线描迹法的对流层散射斜延迟估计模型 109
4.5.1 改进射线描迹法 110
4.5.2 对流层散射点的高度 112
4.5.3 计算流程 113
4.5.4 算例分析 113
4.6 基于梯度函数的对流层斜延迟误差分析 116
4.6.1 延迟梯度原理分析 116
4.6.2 实例数据分析 118
4.7 延迟计算中的气象参数模型 119
4.7.1 GPT模型 119
4.7.2 GPT2模型 120
4.7.3 GPT2w模型 121
4.7.4 算例分析与模型比较 121
参考文献 124
第5章 高精度钟差数据处理 127
5.1 形态小波去噪方法 127
5.1.1 形态滤波基本原理 127
5.1.2 结构元素选取和形态滤波器构造 128
5.1.3 形态滤波分解算法结构图 128
5.2 基于自适应形态滤波去噪方法 129
5.2.1 自适应形态滤波 129
5.2.2 自适应形态滤波去噪算法 131
5.2.3 模拟含噪钟差数据算例分析 131
5.2.4 实际含噪钟差数据算例分析 135
5.3 钟差数据的粗差处理方法 136
5.3.1 钟差数据未确知性分析 136
5.3.2 未确知有理数滤波原理 136
5.3.3 SW-IUF粗差处理方法 138
5.3.4 SW-IUF与传统粗差处理方法的比较 140
5.3.5 SW-IUF法实际含噪钟差数据算例分析及滤波后数据拟合 146
参考文献 147
第6章 高精度钟差预报与校准 149
6.1 钟差预报理论基础 149
6.1.1 短期钟差预报方法 149
6.1.2 长期钟差预报方法 153
6.2 CPSO-LSSVM算法在自回归钟差预报中的应用分析 155
6.2.1 自回归-最小二乘支持向量机钟差预报算法 155
6.2.2 混沌粒子群算法 156
6.2.3 算例分析 159
6.3 基于TS-IPSO改进灰色系统的钟差预报算法 161
6.3.1 TS-IPSO改进的灰色系统 161
6.3.2 算例分析 164
6.4 正交迭代泛函网络在中短期钟差预报中的应用分析 167
6.4.1 多输入单输出泛函网络 167
6.4.2 迭代泛函网络 169
6.4.3 算例分析 171
6.5 组合钟差预报模型 174
6.5.1 组合模型分类 174
6.5.2 基于序列相对贴近度的变权组合模型 175
6.6 不定时长钟差预报方法 178
6.6.1 不定时长钟差预报方法 178
6.6.2 算例分析 179
6.7 钟差校准方法 181
6.7.1 钟差校准基础 181
6.7.2 一种低抖动宽捕获带 BBPLL 183
参考文献 189
缩略语表 192
