[发明专利]一种分析接收点群路径时间随机性的方法

权利要求书

1.一种分析接收点群路径时间随机性的方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

步骤一：确定发射点以及接收点的地理经纬度坐标以及预测时间，据此构建电离层电子浓度分布以及地磁场分布，并按照磁离子理论，进一步确定折射指数的空间分布；

步骤二：根据发射点与接收点的地理位置信息，得到发射点与接收点间沿地球表面的大圆距离，并估计发射仰角的可能取值范围；

步骤三：对于某一发射频率，在已构建好的射线传播空间环境下，求解球坐标系(r、θ、)下的射线方程，并对发射仰角进行线性插值计算；即：在仰角的可能取值范围内，仰角值从某一初始值开始，每次计算后增加1°后重复计算，直至达到终止值；

在球坐标系中，射线方程可写成分量的形式：

其中，P′为群路径，k_r，k_θ，为波矢量在球坐标系中的三个分量，c为光速，H为哈密尔顿算符，H与波矢量k、相折射指数n的关系为：其中，Re代表取实部；w为角频率；

步骤四：通过上一步骤的计算，得到射线刚好能够到达接收点处的近似仰角值；在通常情况下，该值唯一，但在电离层分布相对不均匀时；对得到的仰角值进一步进行插值计算，得到相对精确的仰角值，使得在该仰角发射出的射线正好到达接收点；

步骤五：重复上述步骤一至步骤四，将预测时间设置为不同时间，其它条件不变，得到不同预测时间下的群路径值，这些值构成一个离散时间序列；

步骤六：对群路径序列进行处理，并计算自相关系数；

对于平稳随机过程，自相关系数

其中，R(τ)为x(t)的自相关函数，m为x(t)的时间平均；

对于离散时间序列，利用相关系数计算公式得到：

ρ(m)=Σn=0N(xn+m-x‾)(xn-x‾)Σn=0N(xn-x‾)2]]>

利用上述公式，调用MATLAB工具中XCORR函数计算相关系数；

步骤七：根据步骤七的计算结果得到群路径相关时间；在工程中当相关系数低于0.05时，则认为不相关；根据计算结果，当相关系数为0.05时所对应的时间值即为群路径的相关时间。