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电离层电波传播中电离层简单小结
williammilo 2010-2-16 04:20
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/电离层电波传播中电离层/ 1.电离层从离地面约50公里开始一直伸展到约1000公里高度的地球高层大气空域,其中存在 相当多的自由电子和离子 ,能使 无线电波改变传播速度,发生折射、反射和散射 ,产生极化面的旋转并受到不同程度的吸收。大气的电离主要是 太阳辐射中紫外线和X射线 所致。此外, 太阳高能带电粒子和银河宇宙射线也起相当重要的作用 。 2.太阳辐射使部分中性分子和原子电离为自由电子和正离子,它在大气中穿透越深,强度(产生电离的能力)越趋减弱,而大气密度逐渐增加,于是,在某一高度上出现 电离的极大值 。大气不同成分, 如分子氧、原子氧和分子氮等,在空间的分布是不均匀的。它们为不同波段的辐射所电离,形成各自的极值区 ,从而导致电离层的层状结构。在电离作用产生自由电子的同时,电子和正离子之间碰撞复合,以及电子附着在中性分子和原子上,会引起自由电子的消失。大气各风系的运动、极化电场的存在、外来带电粒子不时入侵,以及气体本身的扩散等因素,引起自由电子的迁移。电离层内任一点上的电子密度,决定于 上述自由电子的产生、消失和迁移三种效应 。在不同区域,三者的相对作用和各自的具体作用方式也大有差异。 3.在55公里高度以下的区域中, 大气相对稠密,碰撞频繁,自由电子消失很快,气体保持不导电性质。在电离层顶部,大气异常稀薄,电离的迁移运动主要受地球磁场的控制,称为磁层 。电离层的主要特性, 由电子密度、电子温度、碰撞频率、离子密度、离子温度和离子成分等基本参数 来表示。 4.电离层模式是指 电离层诸参量随高度变化的数学描述 。 这种变化与地理位置、季节、地方时,以及太阳和地磁活动性有关。复杂的电离层形态给实际应用带来极大困难 ,因此,人们在大量实测数据的基础上,用较简单的数学模式描述电离层形态和结构,以便在无线电通信和宇宙航行等工程设计中应用。研究最多的是对 无线电波传播有直接影响的电子密度模式 。由于来自外空,太阳和地球大气本身的 各种扰动源的激发 ,电离层还会 产生相应的扰动变化和不规则结构,表现各种不同的形态 。
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电离层电波传播简单小结
williammilo 2010-2-14 22:28
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/电离层电波传播/ 1.电离层电波传播是指受地球上空约55~1000公里 弱等离子体区域制约的无线电波传播 ,包括在这个区域内和透过这个区域的电波传播。电离层电波传播特性电离层电波传播十分复杂。对一定波长的电波,若介质性质在一个 波长内变化不大 ,则 磁离子理论 能描述这些区域中的电波状态;但当波行近反射点时,磁离子理论失效。在这两个区域的中间区域,磁离子理论只是一种 近似描述 。比磁离子理论更进一步的近似,是 所谓慢变化介质中的射线理论 ; 在突然变化的边界则须用全波解的理论 。 2.电离层是 冷的弱等离子体 ,呈电中性。 入射电波的电场引起电子强迫振荡和加速运动,发生次波辐射 。所有次波辐射与入射波叠加起来形成电离层中的波场,改变入射波的波场性能。电离层中有大量中性分子和离子,运动的电子与它们碰撞后, 有部分能量转变为中性分子和离子的热运动能 量。这样的能量交换使电波能量衰减,称为电离层吸收。 3.电波的电场会引起介质极化,形成极化电流,在电离层介质中 引起位移电流和传导电流 ,二者相位差为90°,故介电常数是复数,与频率有关。在同一条件下, 不同频率的电波有不同的折射率、传播速度和传播路径 ,这就是色散关系,所以电离层是色散介质。电离层处在地磁场中,电子运动时因受地磁场的洛伦茨力作用而围绕磁力线旋转,旋转频率称为磁旋频率,其大小可以与短波频率相比。若电波传播方向与地磁场方向一致,如在极区向上垂直发射电波到电离层,则称为纵传播;若电波传播方向与地磁场方向相互垂直,如在磁赤道向上发射电波到电离层则称为横传播。这时,电子运动状态, 在某一特定条件下可忽略磁场作用 。 4.一般来说,电波在电离层中 传播的方向与地磁场方向成一定夹角 。当电波频率大于磁旋频率时,电子旋转时在电波传播方向和垂直电波传播方向均出现电矢量,并不断改变方向和大小。这些场与原来场量相加,其电矢量端点轨迹将在空间描出椭圆。磁矢量也有相同情况,称为偏振。由于介质的特性,一般有两个特征椭圆偏振波,其旋转方向一个向左,一个向右。在一定条件下可退化为圆偏振或线偏振。 在电离层中入射的线偏振波会分裂为两个旋转方向相反的偏振波,称为寻常波和非常波,各自独立传播。这一现象称为磁离子分裂或电波双折射 。 5. 在临界频率附近 , 频率较低者对应于寻常波,频率较高者对应于非常波 。在一定条件下寻常波和非常波近似于两个反向的圆极化波,它们在电离层中传播时保持各自的圆极化不变,在传播路径上某一固定点上总可以合成为线偏振波。 由于它们的相速度不相等,在不同的点上合成波的线偏振平面互不相同,也就是在电波传播过程中线偏振面是不断旋转的,这种现象称为法拉第旋转 。 6.实际上,入射到电离层的电波并非单色波,在时间和空间上都是有限的,并且带有一定的信息。 即使是单一频率的波也不一定是单色的,而是由许许多多频率单色平面波组合而成的。这样的波群的包络称为波包 。以这样调制过的电波射入色散介质电离层中,每个频率各自遵循自己的折射路径传播。显然,传播以后不可能恢复原状而产生畸变。单色波和波包在电离层中传播的速度是不同的,单色波的速度是等相面移动速度,称为相速度;波包的传播速度称为群速度。相速度和群速度在计入地磁场影响的电离层中,在方向和数值上都不相同。电波矢量的相速度移动所经历的路程为相路径。电波能量以群速度传播所经历的路程为群路径。在电离层探测中所得的大量信息,都是直接观测群路径而获得的。 7.电离层电波传播特性,可以从磁离子理论最基本的 阿普顿-哈特里 公式导出。这个公式给出了 介质中寻常波和非常波折射指数与等离子频率、碰撞频率、磁旋频率、电波频率,以及入射波方向与磁场夹角之间的关系 。当电波以一定角度入射某一电离分布的电离层时, 频率越低则越易被反射 ,且深入电离层越浅;反之,频率越高则越易穿过电离层,路径被电离层弯曲程度越小。 8.电离层对超长波至微波频段的电波均有影响,只是影响程度不同,传播效应各异。高于100兆赫的电波因电离层电子密度不足以造成反射,且折射作用也不大,能直接穿过电离层。 地-空通信、远程警戒雷达 就基于这个原理。但是,电离层存在大量不同尺度的不均匀结构,使透射电离层的信号的振幅和相位产生起伏,这种现象称为电离层闪烁。闪烁现象在磁赤道±20°之内出现较多,在极区也较严重,而在中纬地区较弱(见视距电波传播、光波传播、10GHz以上电波传播)。 9.散射 传播效率低 , 信号强度弱,衰落快,距离有限且信道间互相干扰 ,因而限制了它们的广泛应用。对长波、中波和短波(30千赫~30兆赫的电波,可利用电离层反射实现远距离甚至环球传播。长波天波传播广泛应用于 导航和授时 。中波天波传播广泛用于 广播和导航 。短波传播广泛用于 通信和广播 。 短波设备简单、经济、方便、传播距离远,是远距离通信的重要手段之一 。 中波、长波传播有天波和地波干涉的问题;而短波信道则易受电离层不稳定的影响 。极低频、甚低频 (0.3~30千赫)波段的电波, 可在地与电离层所构成的同心球壳间实现“波导传播”,其优点是传播相位稳定和传播距离远,广泛用于导航、授时和通信 。
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对流层电波传播中光波传播的简单小结
williammilo 2010-2-14 21:18
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/对流层电波传播中光波传播/ 1.光波传播是指 可见光、红外线和紫外线 在大气中的传播。光波在大气中传播时,受到大气的 吸收、散射、折射和闪烁 等影响,影响程度与光波波长有密切关系。 2.红外线波长范围为0.70微米~1毫米,是 介于无线电波和可见光之间的相当宽的重要波段 。其中300微米~1毫米区域的波也称为亚毫米波,有时也被划入无线电波的范围。大气对红外辐射传输的影响,主要表现为 吸收和散射 。大气对红外辐射的吸收,主要是由大气中的水蒸汽、二氧化碳和高层大气中的臭氧分子造成的。这些分子振动和转动能级之间的跃迁,在红外区造成一系列的强吸收带。这些大气分子的强烈吸收使大气对红外辐射的大部分区域是不透明的,只有在某些特定的波长区,红外辐射才能透过。这些特定的波长区称为红外辐射的“大气窗口”,它们几乎都集中在 25微米以下的近红外和中红外区域 ,红外辐射“大气窗口”的波长表示这些大气窗口的位置。 3.除这些重要的大气窗口以外,在波长为300微米和微米附近区域,大气也呈现出某些透过特性。散射是大气对红外辐射的另一种重要作用。 散射有两种不同的类型,即瑞利散射和弥散射 。瑞利散射是由大气分子引起的,散射系数与波长的4次方成反比。瑞利散射对红外辐射并不特别重要,对于波长大于1微米的辐射常可忽略。弥散射是由大气中的悬浮粒子造成的,如大气中的雨、雪、雾、云、灰尘和烟的微粒都能成为散射体,散射系数通常与辐射波长的1.3次方成反比,对于红外传输过程中的衰减有重要作用。 4. 大功率的红外激光束在通过大气时,除上述的吸收和散射等现象外,还会产生非线性现象 。 大功率光束对传输路径上的大气不均匀加热,造成大气折射系数不均匀变化, 最后导致激光束的发散。 更大功率的激光束还能使大气分子电离, 从而使激光束传输变得更加不稳定和更加复杂。 5.可见光波长范围为380~700纳米。地球大气对可见光是透明的,散射、折射和闪烁是可见光在大气传输中的重要现象,同时还须考虑色散和某些吸收。可见光的波长比较短,瑞利散射的作用变得很重要,而且蓝色光的瑞利散射比红光更为强烈,因而天空看起来经常是蔚蓝色的。折射发生在光束从一种介质进入另一种介质的时候。星光或太阳光从外层空间进入大气层时,会发生折射现象。大气的密度和温度随高度的不同而不同,因此,光的折射率也随高度而有所不同。大气折射指来自天体的辐射在不均匀大气的折射下连续弯曲的过程,这个现象也称蒙气差。 大气折射使光线偏向天顶,偏离的大小随入射光线天顶角的增大而增大 。大气的折射率与波长有关,因此,大气折射对不同颜色的光有不同的值。这就是大气的色散效应,在天体测量中应加以考虑。 6.在可见光区也有不少大气分子(或原子)的吸收带,但不象在其他区域那样强烈。吸收和散射都使传输光束的强度减弱,大气消光就是指这种 光束在大气中传输时的强度衰减现象 ,可用消光系数来表示其大小。消光系数是大气条件和波长的函数。 7.闪烁和抖动等是光束在湍流大气中传输时的重要现象。大气湍流是 由于温度、湿度、压强和密度的不均匀性造成的 。湍流大气的折射率随时间和空间而随机变化,使传输光束截面内各点的强度也发生随机起伏。这种现象称为闪烁。从地面看到星星闪烁,就是这种现象。此外,湍流大气还使传输光束的传播方向、相位和偏振等发生抖动。传播方向和相位的抖动会使光斑的位置发生抖动,并使光斑的形状也随时变化,这对天文观测有极为重要的影响。天文大气宁静度描述的就是湍流大气的这种性质对成像质量的影响,常是限制地面天文观测获得高空间分辨率的关键因素。 大气湍流效应对红外辐射和紫外线传输也有重要影响 。 8.紫外线波长范围为10~380纳米, 大气对紫外线的吸收非常强烈,只对波长为300纳米以上的近紫外线才允许有一定程度的透过 。对于300纳米以下的紫外线,大气几乎是完全不透明的。
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对流层电波传播中10GHz以上电波传播简单小结
williammilo 2010-2-14 01:02
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/对流层电波传播中10GHz以上电波传播/ 1.高于10吉赫的无线电波段包括 微波高频端、毫米波段和亚毫米波段 ,上与光波的远红外相连,是无线电频谱的最高端,频率资源丰富,大部分正待开拓。频率高于10吉赫的无线电波的 传播机制主要是视距电波传播 。 2.这个频段的电波与大气的相互作用主要有以下三个方面:① 大气折射 、大气层结、湍动不均匀性和地面的反射、散射引起的多径衰落和去极化;② 大气吸收 ,主要是水分子和氧分子的吸收;③ 水汽凝结物(雨、云、雾、雪和冰晶等)及大气中的其他悬浮粒子(烟雾、尘埃、沙暴等)引起的衰减和去极化 ,其中雨的影响最大。 3.频率高于10吉赫的无线电波具有 传输频带宽、天线波束窄、目标分辨率高、射频设备体积小、能穿透雨、云层、浓雾、浓烟的全天候特性,对于大容量数字通信、雷达和遥感等有重要的应用价值 。毫米波段中大气衰减较小的几个较高的所谓“窗口”频段已受到人们的重视。利用这一频段某些大气吸收谱线频率可进行保密通信或低截获雷达侦察。频率高于10吉赫的电波传播研究将为这一频段的无线电系统 设计合理选择频率、确定大气的有效传输带宽、预测传播中断概率、提高通信系统性能、提高雷达和遥感的目标分辨率等提供可靠的传播依据 。
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对流层电波传播中波导电波传播的简单小结
williammilo 2010-2-14 00:56
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/对流层电波传播中波导电波传播/ 1.在某些气象条件下, 对流层中可以形成具有一定强度和厚度的准水平大尺度层结 。频率足够高的无线电波,在适当的发射方向上,可在相当大的程度上进入其内,如同在波导管中一样,以异常低的衰减进行传播。这就是对流层波导传播。对流层波导出现的概率很小,不太可能应用于可靠的通信系统, 但可用于电子侦察和干扰系统 。 2.对流层波导的 折射模数随高度的变化及电波在波导中的传播在波导传播情况下,能量主要沿水平方向扩散,在垂直方向上则有所限制 。因此,传输损耗与距离成正比,而并非与距离平方成正比,波导内的信号强度可能比相同距离的自由空间内的信号强度大。实际上,对流层波导是有泄漏的,当波源在波导内时,在波导外接收信号也是可能的;在视距以外,这种泄漏信号有可能比无波导时更强。根据互易定理,波导信号当然也可以外馈。理论表明, 对流层波导的泄漏,不仅产生于波导和地面的不规则性,而且也可以产生于均匀波导 。 3.形成波导的气象条件是 逆温层和湿度的随高度剧减 。建立这个条件的大气过程主要是: ①蒸发过程 (由于海面和水面的水汽蒸发而在贴近水面处形成高湿度层); ②辐射冷却过程 (晴空夜晚,由于地面冷却而形成逆温层); ③平流过程 (陆地上的干暖空气吹向湿冷的海面); ④气流下沉过程 (在高压区,下沉气流绝热压缩而增温,并辐射于湿冷的下垫气层上)。结合这一过程,考虑天气形势以及各部位的风向、下垫面的特点,并进行一定的特征量的测量,即可对波导进行预报。 总的说来,高压形势有利于波导 。
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对流层电波传播中的电波散射简单小结
williammilo 2010-2-14 00:34
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/对流层电波传播中的电波散射/ 1.利用 对流层折射指数随机不均匀体对入射无线电波的再辐射 ,将无线电波传送到视线距离以外的一种传播方式。大气层中, 折射指数是直接影响电波传播的参量 。 近似地看,对流层折射指数在垂直方向上随高度的增加而减小,在水平方向是均匀的 。因此,可以把折射指数的等值面看成是许多与地球同心的球面,这就是所谓的球面分层近似。 2.发射天线辐射的部分能量,因 接收天线和发射天线波束相交公共体中不均匀体的作用而偏离原来的方向 ,能够被布置在地平线以下的接收天线收到。这就是对流层散射传播的机制。当然,这里所说的不均匀体包括尺度很小的不均匀体,也包括尺度很大的折射指数突变的层状结构,但是,湍流引起的小尺度不均匀体是经常存在的,而起反射作用的层结仅在一部分时间内出现。在公共体积中有很多不均匀体,其数目、位置和取向都是随机变化的, 因此,各个不均匀体所散(反)射的信号具有随机变化的幅度和相位。这些信号在接收天线处叠加成总的接收信号,其幅度和相位均随机变化,这是散射信号的特点 。相反, 层反射信号比较稳定,强度也较高,因而可以利用接收信号的这些特点来区分传播机制 。 3.散射接收信号的变化可分为慢变化和快变化(快衰落)两类。慢变化指变化周期在1小时以上的变化,通常由气象条件发生变化而引起。散射接收信号具有 明显的季节变化 ,在一年之中,有一个传输损耗最大的月份,也有一个损耗最小的月份。散射信号还有 明显的日变化 ,一般是午后的信号最弱,清晨信号最强。传输损耗还随工作频率而变化: 频率在3吉赫以内时,传输损耗与频率的三次方成正比 。传输损耗随距离变化的规律比较复杂。粗略地说,距离每增加100公里,传输损耗要增加十余分贝。信号变化周期在1秒以内的快速起伏称为快衰落。它是由于许多相位和幅度都随机变化的信号相互叠加而引起的。快衰落的次数一般从每秒一次到每秒十几次。 它的包络起伏服从瑞利分布。为了对付这种快衰落和保证通信的可靠性,在对流层散射通信电路中,需要采用分集接收技术。适合于散射通信用的分集技术有空间分集、频率分集、极化分集和角分集等几种 。 4.接收对流层散射信号时,还会遇到 天线增益降低 的问题。这是因为到达接收天线口面上的无线电波不是平面波,其幅度和相位都是不均匀的。因此,在天线的照射器上,来波的各个成分不是同相相加,结果信号就没有平面波时那样强,即天线的增益和平面波时相比减小了。天线的口径越大(增益越高),这一现象越严重。对流层散射传播的发现,为微波、超短波多路通信提供了新的途径,全世界已建立许多对流层散射通信电路。同时,对流层散射传播研究还促进了电离层散射传播、流星余迹散射传播的发现和湍动随机介质传播理论的研究。由于卫星通信,特别是同步卫星通信的出现,对流层散射通信的重要性有所降低。但是,它作为一种传播方式, 在特殊地区通信、干扰协调距离计算、对流层介质遥感、远距离侦察接收和超视距雷达等方面 ,仍有广泛的应用前景。
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对流层电波传播中视距传播的简单小结
williammilo 2010-2-14 00:18
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/对流层电波传播中视距传播/ 1.视距电波传播是指无线电波在视线范围内的传播, 即发射点和接收点都在对方的无线电视线范围以内 。利用视距传播的微波中继通信和卫星通信电路已遍世界各地, 成为远距离大容量通信的主要方式 。 2.视距传播研究的主要内容有: 地面和地物对电波的绕射、反射和散射;大气层,特别是近地对流层(包括层结)对电波的折射、反射、吸收和散射 ; 大气层水汽凝结体(雨、雾、云、雪、雹等)和沙暴、尘埃、鸟群等悬浮物对电波的吸收和散射;以及由上述传播机理所引起的信号幅度衰落、多径时延、到达角起伏和去极化现象 。 3.通常用 费涅尔旋转椭球描述传播效果相同的、在路径不同位置上所欲求的射线空隙 。这一椭球以发射点和接收点为焦点。 越是光滑的地面越能形成强烈的地反射 ,地反射射线与直射线在接收点形成干涉。 大气折射率梯度的随机变化引起电路空隙的随机变化,从而导致接收信号的随机变化,形成障碍衰落 。 4.两天线之间的高度间隔的选取,应使在正常传播条件下,一天线工作在干涉损耗曲线的峰值,而另一天线工作在谷值。 因而总能保证其中一个天线有较强的信号 。采用 频率分集 也能改善传播效果,但必须使用二个间隔足够大的频率。这两种衰落周期较长,一般由分计直至小时计,故又称 慢衰落 。 视距传播的快衰落是由大气层结反射射线所引起的多径衰落 ,周期一般由秒直至分。 5.与直接射线相干涉的多径射线可有若干条,但最严重的是具有相等幅度的两射线的干涉,衰落幅度很大。 在反气旋、逆温和陆-海空气对流的情况下,大气层中容易出现波导和折射率分布不连续的层结,因而也容易出现多径传播和多径衰落 。在水面和平坦地面电路中,在夏季,晚间和宁静天气容易出现衰落。多径衰落除使信噪比降低之外, 它的频率选择性和时延特性会引起传输信道的带内幅度和相位失真,误码率增大 。这对于大容量宽带数字通信系统特别不利,在中继通信中可用 分集和均衡技术加以克服 。 6.在大约10吉赫以下的频率上, 多径衰落是去极化的主要原因 ,它们之间有较高的相关性,天线的交叉极化方向性图越尖锐去极化就越严重。在10吉赫以上的频率上, 非球形雨滴引起的去极化占主要地位 。大气层结和反射地面的侧向倾斜、粗糙表面和大气不均匀体的散射也会引起去极化。去极化使单频双极化通信系统产生交叉极化干扰,系统性能降低。 空间分集同样有助于克服多径衰落和去极化 。 7. 大气折射 是影响视距传播效果的主要因素。在10吉赫以上的频率上, 大气、大气层中水汽凝结体和悬浮物的吸收和散射是重要的 。广义说来,地-空和空-空传播也属视距传播。在这些传播方式中, 主要考虑大气和大气层中沉降物的影响 , 地面、地物和近地对流层的影响比地面视距传播的小 ,有时甚至可以忽略不计。
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对流层电波传播中对流层检测小结
williammilo 2010-2-13 08:40
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/对流层电波传播中对流层检测/ 1.这里对流层探测是指 对流层无线电气象数据的测量 。对流层探测分为 折射率测量和水汽凝结物测量两类 。 前者包括温度、湿度、压强、折射率、湍流和层结等的测量;后者包括云、雾,特别是降水的测量 。对流层探测数据是对流层电波传播研究的物理依据。 2. 各地地面折射率、地面以上1公里以及100米以内的折射率梯度的短期平均值及其分布,一般可利用常规气象台、站的地面温度、湿度、压强记录和探空数据求得 。但精细的折射率结构及其变化则需要进行专门测量才能获得。测量有 直接测量和遥感 两类方法。① 直接测量:将测量仪器放在气象塔、系留气球或飞机上,直接测量仪器所在点的折射率。气象塔可得到连续的、同时的折射率或温度、湿度和压强记录,但受高度和地点的限制 ;系留气球可对500米内的折射率结构进行较精细的测量,但只适用于较好的天气;机载折射率仪的测量高度范围较大,能对层结和湍流等进行相当精细的测量,但不能全天候测量。② 遥感:用辐射计、激光雷达、声雷达或微波雷达遥感测量折射率。辐射计一般通过60吉赫氧辐射带的辐射强度测量而反演大气温度的垂直分布,通过水汽吸收带的太阳辐射衰减或大气亮点温度的测量,以确定水汽密度的高度分布 ;激光雷达利用氮气的罗曼后向散射测量温度。这种后向散射强度与散射点的温度有关。如果激光雷达工作在两个波长上,其中一个有水汽吸收衰减,比较两个波长的回波衰减即可推算出水汽含量。声波对温度和水汽变化的反应比电波灵敏得多, 利用单站声波系统可以探测逆温层的强度和位置。无线电声波系统用电波测量声波在空中的传播速度,借以得到温度的高度分布 。由于水汽对声波的吸收是频率和湿度的函数,利用多频声波系统就可以测量湿度剖面;微波雷达也能测量层结和湍流结构等。 3.降水测量包括 降雨测量和降雪测量 。测量项目有 降雨率或降雪率及其时空变化、降雨或降雪的微观结构(粒子形状、倾角、末速度和滴度分布等) 。降雨率测量多用时间分辨率相当高的快速响应雨量计或翻斗雨量计进行。气象部门的常规测雨数据经过积分时间修正后,可作为较大范围内的资料,并已提出世界各类雨气候区的参考性降雨率长期分布和有关降雨率时空变化的初步模式。雨滴形状和倾角等可通过照相测量。雨滴一般为扁球状,雨滴越大,则形状越扁。在电波传播研究中, 大多采用普鲁帕切-皮特雨滴形状模式 。通常,雨滴大小不超过8毫米,对称轴接近垂直线,在风速垂直梯度作用下略有倾斜。 4. 降雨率分布测量方法有多种,包括粉法、过滤纸法、冲击传感法、静电传感法和光学检测法等 。粉法和过滤纸法分别根据雨滴在面盘内形成的粉球和在带染料的过滤纸上形成的斑痕大小来确定雨滴大小。冲击传感器一般称雨滴分布仪,它把作用在刚性膜片上的冲量或冲水变成电脉冲。 由于雨滴的质量、末速和冲击时间都是雨滴滴度的函数,根据电脉冲幅度分布可换算出雨滴滴度分布 。静电传感器和光学检测器则分别通过测量雨滴的电荷和雨滴通过光束时所形成影子的大小来确定雨滴大小。 传播研究中使用较多的雨滴滴度分布模式是劳斯-帕森斯分布和马歇尔-帕尔默负指数分布 。 5.多参数雷达,包括双频雷达、双极化雷达和多普勒雷达,已成为降水测量方面十分重要的工具。 多普勒雷达可以测定相应于各种雨滴速度的频移谱 。雨滴速度是滴度的函数,因此,频移谱可以换算成雨滴滴度分布。 双极化雷达至少可以测定两个正交极化的反射率,它们正好可用于确定负指数粒子粒度分布模式中的两个参数 。如果同时测定两种极化接收信号的相关性和相对相移,还可以同时确定降水粒子的取向。 冰雹的双极化差分反射率和衰减与雨不同,因此利用双极化和双频雷达可把冰雹和雨分开 。
个人分类: 电子信息工程与计算机科学|3189 次阅读|0 个评论
对流层电波传播中闪烁的简单小结
williammilo 2010-2-12 12:10
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/对流层电波传播中闪烁/ 1.闪烁是指无线电波穿过大气层传播时, 由较小尺度的介质不规则性引起的电波振幅与相位快速随机起伏现象 。闪烁原指 可见光的忽明忽暗和光源视在位置的不规则抖动 ,如穿过地球大气层传播的星光闪忽不定。 由于无线电波与光波只是在电磁波谱中的频域不同,闪烁一词也被沿用于无线电波 。 2 .超短波和微波穿过对流层湍流和电离层电子密度不规则结构传播时 ,好像透过一个折射率随位置和时间随机分布的薄屏。它使 波前受到随机调制,即发生相位起伏;电波离开薄屏继续传播时,畸变的波前引起衍射,到达较远的面上时电波振幅的空间分布呈菲涅耳衍射图样,并随时间无规则起伏 。 这是较弱不规则性引起闪烁过程的简化物理图像。电离层不规则结构中非常陡的电子密度梯度有可能引起折射散射,从而使超高频电波发生强烈闪烁 。 3. 吉赫电波闪烁会引起卫星通信和导航信号深度衰落与畸变 ,造成通信障碍和误码。闪烁特性的研究可为改进通信系统的设计提供有用信息。利用闪烁效应, 还可以研究大气湍流和电离层不规则性的结构及其形成、发展的地球物理过程 。研究闪烁的实验手段,主要是在地面上对卫星信标信号进行无线电遥测。闪烁信号的特征用 闪烁指数和功率谱等统计学量描述 。 4. 闪烁指数表征闪烁的强度,用接收信号功率的方差量度 。 对流层主要引起10吉赫以上微波闪烁 ,其强度随电波频率的升高而增大;电离层主要引起高频至超高频电波闪烁,闪烁强度随频率的升高而依幂律下降。 闪烁指数还与传播路径仰角和接收天线口径有关 。电离层闪烁的强度在 夜间磁赤道附近最高,其次是南北极光带和极区。功率谱描述闪烁信号随空间起伏的波长特征或随时间起伏的周期特征 。时间-频谱可描述闪烁信号衰落速率的分布。 电离层引起的振幅衰落速率较相位衰落快 ,甚高频电波振幅最小衰落周期约十几秒。电波频率越高,闪烁速率越快。
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对流层电波传播中去极化的简单小结
williammilo 2010-2-12 11:09
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/对流层电波传播中去极化/ 1.一种极化态的发射波,在传播过程中除有与发射波极化相同的所谓 同极化分量 外,还有一部分能量转换为正交极化波能量,即产生交叉极化波分量。去极化常用交叉极化分辨率(XPD)或交叉极化隔离度 (XPI)表示。XPD是指发射单一极化信号时, 接收点场的同极化分量与交叉极化分量的功率比 ;XPI是指用 同一频率同时传输两路互为正交的极化信号时 ,其中 一种极化波的同极化分量与另一种极化波的交叉极化分量在接收点的功率比 。 XPD或越大,表示去极化效应越小 。 2.在微波和波长更短的波段,去极化主要产生于 雨、冰晶和多径效应 。 晴空条件下的去极化主要产生于大气层结和地面的反射 。一般说来,由于多径衰落,同极化衰减(CPA)增大时,XPD下降。因此常用CPA的统计分布预测XPD的统计分布。 3.雨的去极化效应产生于 雨滴的非球对称性。 实际雨滴的形状 随着直径的增加而成为底部扁平的椭球形 ,其短轴近似为对称轴,它与垂直方向的夹角为倾斜角。它的散射场由两个特征极化波组成,极化方向分别与对称轴平行和垂直。这两个正交极化波的衰减和相位之差分别称为 差分衰减和差分相移 ,由此导致电波传播极化的改变。去极化的大小取决于入射极化相对于对称轴的取向。雨滴的倾斜角与风向有关,倾斜角一般都比较小,因此垂直极化和水平极化的去极化最轻微,45°线极化和圆极化的去极化最严重。雨的XPD的统计特性取决于CPA和雨滴倾斜角的统计分布,并与路径倾角和极化倾角有关。 4.大气融解层上方的冰晶在 静电(如雷暴)作用下可按一定方向排列 ,成为各向异性介质,引起地空电路的去极化。这种去极化主要是由 差分相移 所致,即使在晴天信号没有什么衰减的情况下,也可能出现明显的去极化。干雪引起的 去极化的特征与冰雪的去极化相同,而湿雪的去极化效应甚小 。去极化会引起对正交极化传输频率复用系统的 交叉极化干扰 。对去极化进行研究, 一方面要对XPD的统计特性作出估计;另一方面要弄清去极化的机理 ,并据此提出补偿去极化的措施。
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对流层电波传播中大气折射的简单小结
williammilo 2010-2-12 10:57
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/对流层电波传播中大气折射/ 1.包围地球的大气层从地面一直延伸到几千公里高度,从下到上可分为 对流层、平流层、电离层和磁层四层 。 无线电波在大气层中传播时,由于在各层中的传播速度变化而产生的效应称为大气折射,它对雷达定位、多普勒测速、通信、导航都有影响 。所测得的 目标角度、距离、高度都存在大气折射误差 。 大气折射误差可根据大气结构计算求出,称为大气折射误差修正 。 2. 射线理论 是研究大气折射的基本理论。当无线电波在不均匀介质中传播且其内部反射可忽略时,可用几何光学近似方法对其进行研究。略去地磁场影响,电离层和对流层均为四维( 三维空间与时间 )不均匀各向同性介质, 其中射线是由费马原理推导出的偏微分方程组描述的空间曲线 。对四维不均匀大气的大量测量结果表明,通常大气随离地高度的变化比沿球面方向的变化大1~3个量级。因此,在大气折射误差修正中,可假设大气层是球面分层, 这时射线服从球面斯涅耳定律 。 3.当用 等效地球代替真实地球 后,除弯曲射线变为直射线外,目标的 测得仰角、真实高度、测得距离与地面距离 基本都不改变。在计算传播电路时常使用此法。在 精度要求不高时,低空对流层折射修正也可采用此法 。直接根据球面斯涅耳定律与几何关系,可求得较精确的大气折射误差。 4.由于大气层是假定为球面分层、 大气结构具有随机起伏且探测有误差等原因 ,大气折射误差修正具有不准确性,即大气折射误差修正存在残差。大气折射误差修正残差 主要是系统误差 ,它可用模型表示: 距离误差残差在高仰角时与测得仰角余割成正比 , 在低仰角时是测得仰角余割的三次代数式 ; 仰角误差残差在高仰角时与测得仰角余切成正比,在低仰角时是测得仰角余切的三次代数式 。
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对流层电波传播中雨衰减的简单小结
williammilo 2010-2-12 10:40
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/对流层电波传播中雨衰减/ 1.在微波和波长更短的波段, 雨水的电导率较高,雨滴大小接近或大于波长 ,当电波通过雨区传播时,雨滴除吸收一部分能量外,还使入射波向各个方向散射。对于几吉赫以上频段的无线电系统,雨衰减是限制其性能的主要因素之一,它使 传播中断概率增大、有效作用距离缩短 。 2. 单位路径长度上的雨衰减即衰减率 ,主要与 频率和雨滴尺度分布即雨滴谱有关 。雨水温度只对 20吉赫以下频段影响较大 。由于实际雨滴的 非球对称性,雨衰减还与极化有关,水平极化波的衰减大于垂直极化波的衰减 。 3.实验表明,雨滴谱服从 劳斯-帕森斯分布 。 在吉赫以下,雨衰减随频率迅速增大,在100吉赫以上变化较平缓,到1000吉赫则接近光学极限 。实用的预测方法是利用 点雨强的累积分布 , 预测路径雨衰减的长期分布,如等效路径长度法和等效路径平均雨强法 。 4. 地面和地空路径雨衰减可以通过测量晴天和降雨时接收电平之差直接得出 。辐射计和测雨雷达广泛用于地空电路的雨衰减测量。测雨雷达,特别是双频或双极化雷达,可以测量雨滴谱特性,并给出雨强的时空变化。这是研究地空路径分集特性的有效工具。 为了减小雨衰减的影响,利用降雨的空间不均匀性,可采用站址分集的方法 。分集效果与站距有关,站距一般为几公里到十几公里。 为了提高分集效果,须加强对各个雨气候区降雨空间结构的了解,以便根据具体路径选择合适的站距和基线取向 。站址分集的研究尚不够成熟,但它 对于减小频率较高、雨衰减较大的通信系统(如吉赫的卫星通信广播系统)的传播中断率具有重要意义 。
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对流层电波传播中的大气吸收简单小结
williammilo 2010-2-12 09:45
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/对流层电波传播中的大气吸收/ 1.在微波和毫米波段, 氧和水汽是大气气体吸收的主要成分 。氧分子具有 磁偶极矩 ,水分子具有 剩余电偶极矩 。在电磁场的作用下,当电磁波的频率与分子转动能级跃迁频率一致时,分子吸收电磁波的能量,其转动能级由低向高跃迁, 形成共振吸收 。在分子碰撞的情况下,这种共振吸收谱线不是频率单一的谱线,而是有一定的频谱宽度。这样,氧和水汽不仅激烈地吸收频率与吸收谱线中心频率十分相近的电磁波,也会吸收频率不一致的电磁波。 2.水汽和氧的吸收系数都是吸收谱线中心频率、谱线强度与谱线半宽度三个参数的函数。氧在118.75吉赫有一孤立吸收线;在48.4~71.05吉赫的频率范围有45根谱线,形成一个以60吉赫为中心的吸收带;此外,还有一根谱线在零频。水汽有很多谱线,在350吉赫以下频段有三根谱线分别在22.3吉赫、183.5吉赫和323.8吉赫频率上。 谱线的强度和半宽度与大气压力、温度和水汽密度有关 。因此,可以 利用气象仪器测得的气压、温度和水汽密度计算某一频率的氧和水汽的吸收系数 。 3.沿射线路径氧和水汽的吸收系数一旦确定,求出吸收系数沿路径的积分值,即得 沿此路径上大气气体的总衰减 。 总衰减与路径的仰角和高度范围等有关 。在大气吸收谱线之间,有一些大气吸收相对轻微的频段,称为大气窗口。通常, 当频率超过3吉赫时就应考虑大气吸收 。利用大气窗口可获得较远的无线电作用距离,如通信距离和雷达作用距离等, 吸收谱线可用于保密通信和低截获概率雷达等 ;大气吸收系数随高度的变化 可作为权函数用于大气温度遥感 。
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电波传播中对流层电波传播的简单小结
williammilo 2010-2-12 09:35
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/电波传播中对流层电波传播/ 1. 对流层电波传播是受地球大气低层电特性所制约的电波传播 , 包括对流层中和透过对流层的电波传播 。对流层位于地球大气低层,自地面向上延伸,延伸高度在极区约为9公里,在赤道上空约为17公里,在中纬区约为12公里。 除局部的温度逆转外,对流层温度随高度的增加而递减 。 2.折射率 随时间和空间而变化 ,包括大尺度的、较缓慢的宏观变化和小尺度的、较快的湍流起伏。 宏观变化可按高度分层,其长期平均高度剖面可由负指数模式描述 ;短期平均高度剖面和折射率垂直梯度在长的统计期间随机变化。在一定地区的小部分时间内,某些大气过程在一定高度范围内会形成异常的负或正折射率梯度层。 湍流结构一般可视为各向同性,但也可能出现高度各向异性 。 3.在10吉赫以上频段中, 大气分子、水汽凝结体和其他大气微粒呈现出程度不等的、与频率有关的复介电 特性。 大气分子的电特性与大气的温度、湿度和压强也有关系 。水汽凝结体等的细微结构 (形状、尺度分布、取向和降落速度等)和时空变化是十分重要的无线电气象参数 。对流层中主要的传播方式或效应有: 大气折射、波导传播、对流层散射、多径传播、大气吸收,以及水汽凝结体和其他大气微粒的吸收和散射 。 4.对流层传播除可按传播方式分类外,也可按传播范围和频段分类。按传播范围分,有视距传播、超视距传播和地空传播等。地空传播也可归入视距传播。 视距传播的基本方式是直射传播,但受对流层和地面的复杂影响。超视距对流层传播的常见方式是对流层散射,有时也可能是波导传播。 按频段来分,有 超短波传播、微波传播、毫米波与亚毫米波传播和光波传播等 。超短波和较长的微波可作视距传播,也可作超视距传播。10吉赫以上频段的无线电波和光波,一般都只限于视距传播。 5.精密雷达都采用 对流层传播方式,特别是视距传播方式 。尤其在微波和更高频段,雷达与目标之间的对流层效应是突出的传播问题。微波和毫米波遥感也直接或间接地利用 大气吸收和云雾衰减效应 。现代对流层传播的研究,主要集中于10吉赫以上频段的电波传播问题、 广播和移动通信中的传播问题以及多径效应等 。毫米波在实用上具有突出的优点,因此对流层传播研究正向毫米波方向扩展。
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电波传播的简单小结
williammilo 2010-2-12 06:10
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/电波传播的简单小结/ 1.电波传播是 关于无线电波在地球、地球大气层和宇宙空间中传播过程的理论 。电波 受媒质和媒质交界面的作用,产生反射、散射、折射、绕射和吸收等现象,使电波的特性参量如幅度、相位、极化、传播方向等发生变化 。电波传播已形成电子学的一个分支,它研究无线电波与媒质间的这种相互作用,阐明其物理机理, 计算传播过程中的各种特性参量,为各种电子系统工程的方案论证、最佳工作条件选择和传播误差修正等提供数据和资料 。根据电波传播原理,用无线电波来进行探测,是研究电离层、磁层等的有效手段。电波传播为大气物理和高层大气物理等的研究提供探测方法,积累大批资料,提供数据分析的理论基础。 2.电磁波频谱的范围极其宽广,是一种巨大的资源。电波传播的研究是开拓利用这些资源的重要方面。它 主要研究几赫到3000吉赫的无线电波,同时也研究3000吉赫到384太赫的红外线,384太赫到太赫的光波的传播问题 。电波传播所涉及的媒质有地球(地下、水下和地球表面等)、地球大气(对流层、电离层和磁层等)、日地空间以及星际空间等。这些媒质多数是自然界存在的,但也有许多人工产生的媒质,如火箭喷焰等离子体和飞行器再入大气层时产生的等离子体等,也是电波传播的研究对象。这些媒质的结构千差万别,电气特性各异。 3.但就其在传播过程中的作用可以分为三种类型 :①连续的(均匀的或不均匀的)传播媒质,如对流层和电离层等;②媒质间的交界面(粗糙的或光滑的),如海面和地面等;③离散的散射体如雨滴、雪、飞机、导弹等,它可以是单个的,也可以是成群的。 这些媒质的特性 多数随时间和空间而随机地变化 。因而与它相互作用的波的 幅度和相位也随时间和空间而随机变化 。因此, 媒质和传播波的特性需要用统计方法来描述 。 4.电波传播研究历来就是用理论和实验两种方法来进行的。随着计算机技术的发展,用计算机模拟已成为一种独立的研究方法。电波传播研究 主要有理论研究、实验观测和计算机模拟三种研究方法 。电波传播主要研究 媒质与电波的相作用过程 。有时候媒质特性可以用若干参数来表征,而且这些参数尽管可能有时空的规律变化和随机变化,但并不因电波的存在而发生变化。这时用理论方法研究电波传播问题时,可以根据媒质的物理模型,对媒质或者媒质分界面的时空变化采用一定的数学模型加以描述,研究传播特性就归结为求解电磁方程组的数学问题。 媒质模型的选择首先取决于人们对媒质结构和媒质特性的认识;但在处理实际问题时,更为重要的是考虑模型的合理性和求解方程式的实际可能性 。 5.另一方面,当介质特性与传播特征的主要关系弄清楚以后,人们有可能根据已知的传播特征来反推媒质或媒质介面的特性。这类 反演问题 也是理论研究的一个重要方面。反演理论是遥感技术的重要理论基础。由于自然媒质的结构和特性非常复杂,并且随时间、空间而随机变化,要用理论方法得出可以用于工程应用的精确资料是困难的。因此,实验观测方法历来就是电波传播研究的 最基本的方法 。电波传播研究通过大量的实地观测,探测媒质的结构,监视媒质的变化,积累传播特性的数据资料,从中总结出电波传播的规律。电波传播观测一般在实际的环境、有代表性的不同地区进行。在同一地区的实验,又须积累较长时间的资料,才能反映出传播特性和媒质特性随时间、空间的变化规律。这是电波传播实验的一个重要特点。 6.由于电波传播是研究 电波和媒质间的作用过程 ,电波和媒质都是研究的对象。这样就形成了 按电波频率(波段划分和按媒质划分两类。按频率分类有极长波传播、超长波传播、长波传播、中波传播、短波传播、超短波传播、微波传播和毫米波传播等;按媒质分类则有地下电波传播、地波传播、对流层电波传播、电离层电波传播和磁层电磁波等 。这两种分类基本上是“平行”的和彼此对应的,但又是互相交叉的。 7.由于媒质结构、电波波长等不同,电波传播的物理机制各异。 有的以散射传播为主,而有的则以波导传播为主 。物理机制不同,传播理论方法也就不同。从这个角度分类,有 随机媒质传播理论(散射理论)、分层媒质传播理论、波导模传播理论、绕射传播理论、磁离子理论和反演理论 等。电波传播的 基本理论出发点是电磁理论即麦克斯韦方程组和来源于物理学中的电动力学 。地球、地球大气层以至外层空间是电波传播的媒质,多种多样的媒质产生丰富多采的电波传播内容。为了研究不同类型的电波传播,必须了解不同媒质的物理结构及其运动变化。因此,电波传播是以 地球物理、气象学、大气物理和空间物理等为物理基础 的。 8.电子系统必须考虑的另一电波传播问题是 传播衰减预计 。 通信、广播和导航系统,必须有足够的辐射功率,以便经过传播的波在接收端能够保证有足够的信噪比 ,为此就需要 预计单向传播衰减 。雷达系统则必须 预计双向传播衰减和目标散射截面 。为使所有的电子系统都能互不干扰地工作,每一无线电发射系统还应保证不干扰其他系统, 这又需要预计干扰场强 。 9.在雷达系统方面,除传播衰减或作用距离外, 杂散回波、地面反射和大气折射效应 等也都应该加以考虑。杂散回波如 地形地物回波,海浪回波,云、雨回波以及飞鸟、飞虫回波等会影响目标检测 ;地面反射造成的虚目标可能引起错误跟踪;大气折射引起目标视在位置与真实位置之间的误差,如仰角误差、距离误差、高度误差和方位角误差等。为了达到精确定位,这些因素都须根据传播特性而加以抑制、消除或修正。低仰角跟踪情况尤其如此。在遥感技术方面,电波在各种粗糙面及其覆盖层的散射特性,是正确处理和解释数据必不可少的知识,其中包括各种农作物、森林、水面以及水面污染等的 后向散射截面和谱特性 等。 10.电波传播在大气物理等方面的应用,主要有两种方式:① 直接利用传播媒质探测研究结果 ,如大地电特性、降水特性、对流层结构和电离层结构等;② 利用电波传播规律 ,给出大气物理过程等的传播效应,从而寻求大气物理过程等的无线电探测和分析方法。例如,电离层非相干散射雷达探测,就是基于 强大的电磁波与电离层中处于热运动状态的电子和离子的相互作用 ,以及包含在 散射信号中有关电子和离子的浓度、温度和成分等信息 。 11.随着科学技术的发展,电波传播正在进一步扩展研究和应用领域。例如,电磁波的生物效应、地震过程中的电磁现象的研究等,都有可能获取进展。 建立更加完善和更加精确的电波监测系统,获取更加完整的媒质和传播特性数据。总结出更加接近实际的数学模型,利用电子计算机,迅速提供环境数据和电波预测数据 。 更加密切地同地球物理、空间物理、天体物理、大气物理等的研究相结合 ,发挥电波传播在这些物理研究中的作用。
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科技期刊不传播科学干什么
zxj368 2010-1-26 08:54
科技期刊不传播科学干什么 科技期刊不传播科学知识,进行学术交流,还能干什么? 难道是制造文化垃圾? 难道是为学者升官晋级准备彩衣? 难道仅仅是为了学生毕业拿文凭? 难道仅仅是为了领导评述科技业绩时有发言依据? 呜呼,科技期刊,连科学传播报告都懒得理你,你还能干什么?
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信息传播的前世今生
entomology 2010-1-17 12:07
很久以前书是要被焚毁的,但现在是书的海洋,连3岁的小朋友都有几本图画书; 不久以前流行歌曲是靡靡之音,但现在是超女快男,80岁老太太也能卡拉OK; 不久以前电视剧令人忧心忡忡,但现在CCTV黄金强档,各国流派精彩纷呈; 互联网络的前世,秦时图书的今生。 信息传播技术的发展,应该是利大于弊。也许看不懂90后的生活方式,但也许并没有我们想象得那么可怕。
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人类天生的“传播欲”
xupeiyang 2009-12-17 15:53
http://baike.baidu.com/view/1567099.htm?fr=ala0   在这个信息爆炸的时代,每个人的生活都深深的被知识浪潮所影响。而互联网,则是永不过时的课堂。当跨过WEB1.0门户网站时代之后我们惊奇的发现,原来每个人都可以是时代的记录者和关注者,从1998年的德拉吉报道抖出的克林顿丑闻到2005年中国博客元年的到来,WEB2.0已经不再是一个空泛而概念化的前沿理念,带给我们的是一个真正全民狂欢时代的来临。芙蓉姐姐的走红和木子美事件,代表着博客作为一种新兴的交流工具,走进了普通民众的生活,个人的言论自由权利得到了极大的发挥。  
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新闻转载:犬流感在美悄然传播
nipc 2009-7-5 22:00
题:新的犬流感疫苗得到批准。 现在出现了一种新的流感。起初它看起来很致命,并造成恐慌。现在很清楚,它造成的死亡病例有限其中很多都有其它问题。它对于狗类来说尤其危险。 这就是 H3N8 犬流感。科学家认为这种病毒至少在 5 年前从马传染到狗,但是它从未感染人。 上周,美国农业部宣布它已经批准了该流感的首个疫苗。 虽然人类对感染流感的恐惧已经从致命的 H5N1 禽流感转到了相对温和的甲型 H1N1 流感,但是这种 H3N8 犬流感在美国还比较少见,除了在几个比较严重的地区的特殊人群佛罗里达、纽约市的北部郊区以及费城和丹佛的兽医和养狗人之外,很少被提起。 和病毒学家的格言一致: 对流感病毒唯一可以预测的就是它们不可预测,犬病毒让那些关注它的人感到困惑。 该病毒的发现者之一佛罗里达大学兽医学院的辛达克 劳福德 博士说:我认为我们还不知道这种病毒将会如何发展。 当克 劳福德 博士在 2004 年 1 月开始研究这种病毒的时候,她注意到造成佛罗里达一个赛狗场三分之一的赛犬死亡的是神秘咳嗽和肺炎。到了第二年,她在 7 个州发现这种病毒,并且发现这种病毒可以通过狗在街上只碰碰鼻子或者共用一个水盘传染,人类可以通过衣服携带这种病毒。曾在短时间里,人们担心这个国家 7000 万只狗中的 1% 至 10% 可能因这种病毒死亡。 这种病毒后来确实和克 劳福德 博士预测的一样致命。克劳福德估计这种病毒能够让 5% 的患病狗死亡。算上为了消灭病毒而刹掉的狗,总的死亡率是 8% (而 1918 年西班牙的人类流感死亡率是大约 2% )。 但是病毒并未像她预期的那样传染性很强。目前在 30 个州发现这种病毒,但是几乎都是在狗密切接触的环境:宠物店、狗窝和训狗学校。因为这些设施的所有者已经学会将病狗隔离,就如同面对甲型 H1N1 流感的校长将生病的孩子送回家一样,因此该病毒的传播速度放慢了。 克 劳福德 博士说:可能有超过 1 万只狗被感染了。但是我无法确定是 2 万只还是 3 万只。在 7000 万只的总数中,这微不足道。 博主附言: 对流感病毒唯一可预测的就是它们不可预测,犬流感让那些关注它的人感到困惑。此话说得正是,像研究地震、气象预测等非精确性科学那样,其唯一可以预测的也是它们不可预测。但如没困惑哪来探索?没探索又哪来科学?科学家难道不能再多费点心思像探索地震、气象预测那样,将饲养动物(尤其是贴身的)病毒演化规律当件大事来探索一下?病毒是生物里面最变化莫测的东西,得空就张牙舞爪(流感),平时就潜伏作案(心血管病、糖尿病、肥胖、癌、老年痴呆都同它有瓜葛)。该从战略上来对付它们的时候了。就当前来说,我还是主张限制一下猫犬量为好,望爱宠者多多委曲一下。
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复杂网络书评系列之四:《复杂系统与复杂网络》
zhanghaisu 2009-4-15 22:15
张海粟 这是2009年刚刚出的关于复杂网络基础知识和理论介绍方面的最新的一本书。作者是国内作为活跃的三个复杂网络研究团队的领军人物。 这本书系统介绍了复杂网络的数学基础、基本研究成果、研究方法,都能够给我们很多的启发。为了了解复杂网络的基本理论体系,这本书又给了我们一个新的选择和视角。就我个人而言,收获比较大的有: 其一,关于基础知识的归纳。包括数理统计、博弈论、物理学等基础理论的系统归纳,有很浓的教科书的味道,高等教育出版社保证了这方面的质量。 其二,关于复杂网络发展方向的评论。每一个相关章节都有相关的评论,而且由于书是最新的,因此吸纳了不少最近的研究成果,尤其是在信息传播、网络博弈等方面成果的系统介绍。 还有一些内容我还没有完全读完。总体来说,这本书既是国内很活跃的复杂网络三个课题组研究成果的集中体现,又是复杂网络领域研究内容的最新总结。值得一读。 《复杂系统与复杂网络》 作者:何大韧 刘宗华 汪秉宏
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