[发明专利]一种模拟电离层对同源双频电磁波信号影响的方法和系统

权利要求书

1.一种模拟电离层对同源双频电磁波信号影响的方法，其特征在于，包括步骤如下：

第一步，给定电离层TEC值，分别计算电离层对双频电磁波信号的相位的改变量；

第二步，将电离层对电磁波信号相位的改变量模拟到同源双频电磁波信号中；

第三步，构建地面验证系统；变化电离层TEC值，将受电离层影响的信号存储在回波模拟器中，通过地面验证系统，得到若干组受电离层影响的双频段电磁波信号，用于分析雷达在电离层影响和收发通道误差影响下的性能，或由受电离层影响的双频段电磁波信号估计电离层的TEC绝对值以及相对变化值。

2.根据权利要求1所述的一种模拟电离层对同源双频电磁波信号影响的方法，其特征在于，第一步的具体方法为：

电离层对电磁波信号的相位的改变量FP(f)的公式如下：

其中，电磁波信号的频率f＝f_r+f_c，f_r为基带频率，f_c为载频，B为电磁波信号的带宽，c为电磁波的传播速度；j为虚数单位；TEC表示电磁波传播路径上电离层的电子总含量；

对于载频分别为f_c1和f_c2的电磁波信号，将上式中的f_c值分别取值f_c1和f_c2，得到电离层对不同频带电磁波信号相位的改变量。

3.根据权利要求1或2所述的一种模拟电离层对同源双频电磁波信号影响的方法，其特征在于，第二步的具体方法如下：

载频为f_c1的电磁波信号为s_r1(t)，s_r1(t)受电离层影响的电磁波信号Ss_r1(t)为：

Ss_r1(t)＝ifft{fft[s_r1(t)]×FP(f_r+f_c1)}；

其中，t表示时间变量，fft()表示傅里叶变换函数；ifft()表示逆傅里叶变换函数；

载频为f_c2的受电离层影响的电磁波信号Ss_r2(t)：

Ss_r2(t)＝FrCo{ifft{fft[s_r1(t)]×FP(f_r+f_c2)}}；

其中，FrCo为变频处理。

4.根据权利要求3所述的一种模拟电离层对同源双频电磁波信号影响的方法，其特征在于，地面验证系统包括回波模拟器、功分器、变频器、采集存储器；

回波模拟器只适用于存储回放载频为f_c1的不包含f_c2频点的频带范围内的信号；

将载频为f_c1的受电离层影响的电磁波信号Ss_r1(t)存储在回波模拟器中进行回放；将载频为f_c2的受电离层影响的电磁波信号Ss_r2(t)存储在回波模拟器中进行回放；回波模拟器通过功分器输出两路信号，其中一路载频为f_c1的受电离层影响的电磁波信号，另一路通过变频器得到载频为f_c2的受电离层影响的电磁波信号；

采集存储器同时采集载频为f_c1和f_c2的受电离层影响的电磁波信号。

5.根据权利要求4所述的一种模拟电离层对同源双频电磁波信号影响的方法，其特征在于，地面验证系统中通过设置多路功分器以及不同的变频器，则生成受电离层影响的多频段电磁波信号。