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基於對流層散射信道的高精度時間同步技術是分布式系統(如多基地雷達/組網雷達系統)實現機動條件下自主時間同步的一種有效手段。本書主要介紹對流層散射時間同步技術，內容包括時間同步基礎理論與方法、對流層散射傳播機理及散射特性、對流層散射時間同步方法系統構成、對流層斜延遲估計及誤差分析、高精度鐘差數據處理以及鐘差預報等。
目次
目錄
序一
序二
前言
第1章緒論1
1.1 時間標準的發展1
1.1.1 時間標準1
1.1.2 原子頻標2
1.2 時間測量及其表徵方法3
1.2.1 時間測量的發展4
1.2.2 時間測量的評價指標6
1.3 高精度時間同步方式8
1.3.1 主要時間同步方式原理8
1.3.2 主要時間同步系統組成14
1.4 基於對流層散射信道的時間同步方式18
1.4.1 對流層散射單向時間比對原理18
1.4.2 對流層散射雙向時間比對原理19
1.4.3 對流層散射時間同步方式的軍事意義20
參考文獻22
第2章對流層散射傳播機理及散射信道特性分析25
2.1 對流層散射通信基本原理及其軍事應用25
2.1.1 對流層散射通信基本原理25
2.1.2 對流層散射通信分集技術26
2.1.3 對流層散射通信合併技術28
2.1.4 對流層散射通信軍事應用31
2.2 對流層散射傳播機制33
2.2.1 湍流非相干散射33
2.2.2 不規則層非相干反射34
2.2.3 穩定層相干反射34
2.3 對流層散射傳輸損耗特性35
2.3.1 ITU模型35
2.3.2 柯爾莫哥洛夫模型37
2.3.3 優工作頻率計算41
2.4 對流層散射傳播特性43
2.4.1 數學模型43
2.4.2 統計特性44
2.4.3 延遲功率譜特性46
2.4.4 衰落特性50
2.4.5 相干帶寬與相干時間52
參考文獻56
第3章基於對流層散射信道的時間同步誤差分析58
3.1 對流層散射單向時間比對誤差分析58
3.1.1 設備時延誤差58
3.1.2 傳播時延誤差59
3.2 對流層散射雙向時間比對方法誤差分析64
3.2.1 TIC的測量誤差65
3.2.2 發射與接收設備時延誤差66
3.2.3 對流層時延誤差67
3.2.4 相對運動引起幾何距離時延誤差67
3.3 對流層散射網絡時間同步方法69
3.3.1 單向時間廣播技術69
3.3.2 多路雙向時間比對技術71
參考文獻73
第4章對流層斜延遲計算分析75
4.1 對流層大氣折射率75
4.1.1 對流層大氣物理參數模型75
4.1.2 中性大氣折射率75
4.1.3 大氣折射率模型77
4.2 對流層延遲映射函數及延遲分析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 實例數據分析83
4.3 對流層傳播延遲建模分析89
4.3.1 對流層傳播延遲模型89
4.3.2 對流層斜延遲分析91
4.4 基於映射函數的改進對流層斜延遲模型95
4.4.1 標準對流層天頂延遲模型95
4.4.2 不依賴探空數據的對流層天頂延遲計算方法95
4.4.3 全球對流層天頂延遲特徵分析101
4.4.4 改進的對流層天頂延遲計算方法103
4.4.5 基於映射函數的對流層散射改進斜延遲計算方法106
4.4.6 基於映射函數的對流層散射斜延遲算例分析106
4.5 基於改進射線描跡法的對流層散射斜延遲估計模型109
4.5.1 改進射線描跡法110
4.5. 2 對流層散射點的高度112
4.5.3 計算流程113
4.5.4 算例分析113
4.6 基於梯度函數的對流層斜延遲誤差分析116
4.6.1 延遲梯度原理分析116
4.6.2 實例數據分析118
4.7 延遲計算中的氣象參數模型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 算例分析與模型比較121
參考文獻124
第5章高精度鐘差數據處理127
5.1 形態小波去噪方法127
5.1.1 形態濾波基本原理127
5.1.2 結構元素選取和形態濾波器構造128
5.1.3 形態濾波分解算法結構圖128
5.2 基於自適應形態濾波去噪方法129
5.2.1 自適應形態濾波129
5.2.2 自適應形態濾波去噪算法131
5.2.3 模擬含噪鐘差數據算例分析131
5.2.4 實際含噪鐘差數據算例分析135
5.3 鐘差數據的粗差處理方法136
5.3.1 鐘差數據未確知性分析136
5.3.2 未確知有理數濾波原理136
5.3.3 SW-IUF粗差處理方法138
5.3 .4 SW-IUF與傳統粗差處理方法的比較140
5.3.5 SW-IUF法實際含噪鐘差數據算例分析及濾波後數據擬合146
參考文獻147
第6章高精度鐘差預報與校準149
6.1 鐘差預報理論基礎149
6.1.1 短期鐘差預報方法149
6.1.2 長期鐘差預報方法153
6.2 CPSO-LSSVM算法在自回歸鐘差預報中的應用分析155
6.2.1 自回歸-小二乘支持向量機鐘差預報算法155
6.2.2 混沌粒子群算法156
6.2.3 算例分析159
6.3 基於TS-IPSO改進灰色系統的鐘差預報算法161
6.3. 1 TS-IPSO改進的灰色系統161
6.3.2 算例分析164
6.4 正交迭代泛函網絡在中短期鐘差預報中的應用分析167
6.4.1 多輸入單輸出泛函網絡167
6.4.2 迭代泛函網絡169
6.4.3 算例分析171
6.5 組合鐘差預報模型174
6.5.1 組合模型分類174
6.5.2 基於序列相對貼近度的變權組合模型175
6.6 不定時長鐘差預報方法178
6.6.1 不定時長鐘差預報方法178
6.6.2 算例分析179
6.7 鐘差校準方法181
6.7.1 鐘差校準基礎181
6.7.2 一種低抖動寬捕獲帶BBPLL 183
參考文獻189
縮略語表192
序一
序二
前言
第1章緒論1
1.1 時間標準的發展1
1.1.1 時間標準1
1.1.2 原子頻標2
1.2 時間測量及其表徵方法3
1.2.1 時間測量的發展4
1.2.2 時間測量的評價指標6
1.3 高精度時間同步方式8
1.3.1 主要時間同步方式原理8
1.3.2 主要時間同步系統組成14
1.4 基於對流層散射信道的時間同步方式18
1.4.1 對流層散射單向時間比對原理18
1.4.2 對流層散射雙向時間比對原理19
1.4.3 對流層散射時間同步方式的軍事意義20
參考文獻22
第2章對流層散射傳播機理及散射信道特性分析25
2.1 對流層散射通信基本原理及其軍事應用25
2.1.1 對流層散射通信基本原理25
2.1.2 對流層散射通信分集技術26
2.1.3 對流層散射通信合併技術28
2.1.4 對流層散射通信軍事應用31
2.2 對流層散射傳播機制33
2.2.1 湍流非相干散射33
2.2.2 不規則層非相干反射34
2.2.3 穩定層相干反射34
2.3 對流層散射傳輸損耗特性35
2.3.1 ITU模型35
2.3.2 柯爾莫哥洛夫模型37
2.3.3 優工作頻率計算41
2.4 對流層散射傳播特性43
2.4.1 數學模型43
2.4.2 統計特性44
2.4.3 延遲功率譜特性46
2.4.4 衰落特性50
2.4.5 相干帶寬與相干時間52
參考文獻56
第3章基於對流層散射信道的時間同步誤差分析58
3.1 對流層散射單向時間比對誤差分析58
3.1.1 設備時延誤差58
3.1.2 傳播時延誤差59
3.2 對流層散射雙向時間比對方法誤差分析64
3.2.1 TIC的測量誤差65
3.2.2 發射與接收設備時延誤差66
3.2.3 對流層時延誤差67
3.2.4 相對運動引起幾何距離時延誤差67
3.3 對流層散射網絡時間同步方法69
3.3.1 單向時間廣播技術69
3.3.2 多路雙向時間比對技術71
參考文獻73
第4章對流層斜延遲計算分析75
4.1 對流層大氣折射率75
4.1.1 對流層大氣物理參數模型75
4.1.2 中性大氣折射率75
4.1.3 大氣折射率模型77
4.2 對流層延遲映射函數及延遲分析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 實例數據分析83
4.3 對流層傳播延遲建模分析89
4.3.1 對流層傳播延遲模型89
4.3.2 對流層斜延遲分析91
4.4 基於映射函數的改進對流層斜延遲模型95
4.4.1 標準對流層天頂延遲模型95
4.4.2 不依賴探空數據的對流層天頂延遲計算方法95
4.4.3 全球對流層天頂延遲特徵分析101
4.4.4 改進的對流層天頂延遲計算方法103
4.4.5 基於映射函數的對流層散射改進斜延遲計算方法106
4.4.6 基於映射函數的對流層散射斜延遲算例分析106
4.5 基於改進射線描跡法的對流層散射斜延遲估計模型109
4.5.1 改進射線描跡法110
4.5. 2 對流層散射點的高度112
4.5.3 計算流程113
4.5.4 算例分析113
4.6 基於梯度函數的對流層斜延遲誤差分析116
4.6.1 延遲梯度原理分析116
4.6.2 實例數據分析118
4.7 延遲計算中的氣象參數模型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 算例分析與模型比較121
參考文獻124
第5章高精度鐘差數據處理127
5.1 形態小波去噪方法127
5.1.1 形態濾波基本原理127
5.1.2 結構元素選取和形態濾波器構造128
5.1.3 形態濾波分解算法結構圖128
5.2 基於自適應形態濾波去噪方法129
5.2.1 自適應形態濾波129
5.2.2 自適應形態濾波去噪算法131
5.2.3 模擬含噪鐘差數據算例分析131
5.2.4 實際含噪鐘差數據算例分析135
5.3 鐘差數據的粗差處理方法136
5.3.1 鐘差數據未確知性分析136
5.3.2 未確知有理數濾波原理136
5.3.3 SW-IUF粗差處理方法138
5.3 .4 SW-IUF與傳統粗差處理方法的比較140
5.3.5 SW-IUF法實際含噪鐘差數據算例分析及濾波後數據擬合146
參考文獻147
第6章高精度鐘差預報與校準149
6.1 鐘差預報理論基礎149
6.1.1 短期鐘差預報方法149
6.1.2 長期鐘差預報方法153
6.2 CPSO-LSSVM算法在自回歸鐘差預報中的應用分析155
6.2.1 自回歸-小二乘支持向量機鐘差預報算法155
6.2.2 混沌粒子群算法156
6.2.3 算例分析159
6.3 基於TS-IPSO改進灰色系統的鐘差預報算法161
6.3. 1 TS-IPSO改進的灰色系統161
6.3.2 算例分析164
6.4 正交迭代泛函網絡在中短期鐘差預報中的應用分析167
6.4.1 多輸入單輸出泛函網絡167
6.4.2 迭代泛函網絡169
6.4.3 算例分析171
6.5 組合鐘差預報模型174
6.5.1 組合模型分類174
6.5.2 基於序列相對貼近度的變權組合模型175
6.6 不定時長鐘差預報方法178
6.6.1 不定時長鐘差預報方法178
6.6.2 算例分析179
6.7 鐘差校準方法181
6.7.1 鐘差校準基礎181
6.7.2 一種低抖動寬捕獲帶BBPLL 183
參考文獻189
縮略語表192
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