Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики
Курсовая работа по РРВ и АФУ
Расчет ослабления в 4-х слойной слоистой среде
Выполнил: студент
3 курса ФМРМ
гр. С-07
Карпов И.А.
Проверил: дтн
проф. Петров В.П.
Новосибирск 2012
Содержание
Введение ……………………………………………………………….2
1. Теоретическая часть…………………………………………..3
2. Постановка задачи……………………………………………..5
3. Математическая модель физической структуры……………8
4. Расчет коэффициента отражения земны радиоволн………...9
5. Расчет ослабления земных радиоволн…………………….....15
Заключение………………………………………………………………17
Список литературы………………………………………………………18
Приложение………………………………………………………………19
Введение
Процесс распространения радиоволн является сложным процессом, трудно поддающимся математическому описанию. Но современный мир не мыслим без радиосвязи, которая априорно предполагает процесс распространения радиоволн в различных средах. Чтобы организовывать радиосвязь нужно прежде всего знать параметры среды, в которой распространяется сигнал, т.е. электромагнитная волна. Параметры среды необходимо знать для определения ослабления сигнала при распространение в какой-либо среде.
Собственно я в этой работе я рассчитаю ослабление сигнала при наклонном падении земной радиоволны на границу раздела воздух-лед, с последующим распространением радиоволны слое льда .
1. Теоретическая часть
Один из самых эффективных теперь способов топологического представления и определения зависимостей между переменными, которые являются характеристиками сред, и самих радиоволн является способ, основанный на применении ориентированных графов. Данный способ конечно связан с матрицами параметров. Этот способ является наглядным и позволяет в ряде случаев получать конечный результат с меньшой затратой труда и времени, чем ранние методы теории цепей. При этом сам процесс моделирования и расчета допускает интерпретацию с помощью программ на ЭВМ.
Затронем коротко основные положения теории графов и понятия, которые фигурируют в данном методе моделирования и расчета.
Прежде всего остановимся на понятии графа. Граф - совокупность непустого множества вершин и множества пар вершин (связей между вершинами). Графы бывают направленные и ненаправленные. Метод использует ориентированные графы.
Рис.1.1. Ненаправленный граф Рис. 1.2 Направленный граф
На рисунках 1.1 и 1.2 представленный ненаправленный и направленный графы соответственно. Как видно, граф представляет собой цепь, состоящую из узлов, соединенных ветвями. Граф изображает линейную зависимость между несколькими переменными. Узлы характеризуются узловыми сигналами, например, комплексной напряжённостью поля волны в соответствующей точке системы. Ветви характеризуются направлением и коэффициентом передачи S (передачей). Узел-источник, из которого ветви только исходят, называется независимым. Стоком считают тот узел, к которому ветви только подходят. Если к узлу подходит хотя бы одна ветвь, он считается зависимым. Совокупность ветвей, проходящих через каждый узел не более одного раза, называется путем, Si- передача i-го пути, равная произведению передач всех пройденных ветвей. Замкнутый путь называется контуром первого порядка; Li(i)- передача i-го контура первого порядка. Контур n-го порядка- совокупность nконтуров первого порядка, у которых нет общих узлов; его передача Lm(n)определяется произведением передач входящих в него контуров первого порядка. Назовем коэффициентом передачи Гkm отношение комплексных напряженностей поля волны, пришедший в k-й узел, и волны от источника, находящегося в m-м узле. Если m=k, то Гkk представляет собой комплексный коэффициент отражения. Эти коэффициенты определяются с помощью ориентированных графов по «правилу не касающегося контура»:
,
где Si-передача i-го пути из узла mв узел k; Li(n)-передача i-го контура n-го порядка. В знаменателе этой формулы суммирование выполняется по всем контурам, в числителе- только по контурам, не касающимся i-го пути.
Довольно объемная формула, но простая по применению, и сейчас мы в этом убедимся!