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大气波导环境中电波传播的建模与仿真的开题报告

1.选题背景

随着现代通信技术的发展，电磁波在大气波导环境中的传播已成为

研究热点之一。大气波导是指大气层内温度、湿度及化学成分变化所引

起的电离层、中性大气层和地面之间的电磁波传输现象。电磁波在大气

波导中传播时受到复杂的多路径、多反射、多散射等干扰，因此建立大

气波导环境下的电波传播模型具有重要的理论和应用价值。

2.研究目的

本项目旨在建立大气波导环境中的电波传播模型，并采用数值仿真

方法验证模型的正确性和实用性，为电波通信、天气预报、雷达监测等

领域的实际应用提供理论支持和参考。

3.研究内容

（1）分析大气中电磁波的散射、反射、传播特性，研究大气物理学

基础知识和电波传输理论。

（2）建立大气波导环境下的电波传播模型，包括电磁波传播方程、

波导参数等。

（3）设计合适的数值方法，对电波传播模型进行数值仿真。

（4）通过数值仿真，在不同的天气条件、地形环境下，分析大气波

导环境中电波的传播特性，如衰减、传播路径等。

（5）对仿真结果进行分析和讨论，验证电波传播模型和仿真方法的

准确性和有效性。

4.研究意义

本研究可以深入了解大气物理学和电波传播理论，建立适用于大气

波导环境中的电波传播模型，提高电波通信、雷达监测、天气预报等领

域的实用性和准确性，为相关领域的科学研究和技术发展提供基础性理

论支撑。

5.研究方法

本项目采用实验研究和数值仿真结合的方法。首先，通过文献调查

和理论分析，获得大气物理学、电磁波传播理论相关知识；然后，建立

大气波导环境下的电波传播模型，并采用数值方法进行数值仿真；最后，

对仿真结果进行统计和分析，验证模型的准确性和适用性。

6.预期成果

本项目预期获得以下成果：

（1）建立适用于大气波导环境下的电波传播模型，包括电磁波传播

方程、波导参数等。

（2）设计数值方法对模型进行数值仿真，获得不同天气条件、地形

环境下电波的传播特性。

（3）通过分析仿真结果，验证模型的准确性和实用性，为电波通信、

雷达监测、天气预报等应用领域提供理论支持。

7.进度安排

本项目的进度安排如下：

（1）前期准备（1个月）：调研文献，了解大气物理学和电波传播

理论，确定研究方向和内容。

（2）模型建立和数值仿真（6个月）：建立电波传播模型，设计数

值方法进行仿真，获得仿真结果。

（3）仿真分析和论文撰写（3个月）：对仿真结果进行分析和讨论，

撰写论文。

（4）总结和检查（1个月）：总结研究成果，检查论文质量。

8.参考文献

[1]李文泽,陈晶.大气波导通讯系统[M].西安:西安电子科技大学出

版社,2005.

[2]KeXu,YanShi,LiLi,etal.Channelmodelforwireless

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[3]HassounehM,KrishnamurthyV,PourahmadiF,etal.

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