Применение методов нелинейной динамики в анализе ионосферного канала связи
Аннотация
Представлен последовательный анализ экспериментальных временных рядов, характеризующих динамику изменения параметров отраженного сигнала на односкачковой вертикальной ионосферной радиотрассе. Получены оценки значений корреляционной размерности, спектра показателей Ляпунова для сигнальных и шумовых компонент. Выполнена реконструкция аттрактора для слабо возмущенной ионосферы.
- распространение радиоволн
- ионосферный канал связи
- помехи
- фазовый портрет
- аттрактор
Abstract (in English)
The dynamics of radio signal propagating through the single-hop vertical ionospheric path was analyzed using the experimental time series. Correlation dimension, Lyapunov exponents spectrum for signal and noise components are evaluated. Attractor reconstruction for the weakly disturbed ionosphere is carried out.
Для цитирования
Арсеньян Т.И., Волков О.Ю., Сухарева Н.А., Федоров В.А. Применение методов нелинейной динамики в анализе ионосферного канала связи // Журнал радиоэлектроники. – 2013. – № 6.
Литература
- Kenneth Davies. Ionospheric Radio. Institution of Engineering and Technology, 1990.
- E. L. Afraimovich, E. A. Kosogorov, O. S. Lesyuta, I. I. Ushakov, and A. F. Yakovets. Geomagnetic control of the spectrum of traveling ionospheric disturbances based on data froma global GPS network. Annales Geophysicae, 19(7):723-731, 2001.
- V. E. Gherm, N. N. Zernov, and H. J. Strangeways. HF propagation in a wideband ionospheric fluctuating reflection channel: Physically based software simulator of the channel. Radio Science, 40(1):RS1001, January 2005.
- А.А. Любушин. Анализ данных систем геофизического и экологического мониторинга. М., Наука, 2008, 228с.
- А.А. Потапов. Фракталы в радиофизике и радиолокации: топология выборки. М., Университетская книга, 2005, 848с.
- Т.И. Арсеньян, П.В. Короленко. Оптика случайно-неоднородных сред и проблемы распространения лазерного излучения в тропосфере. - М.: Физический факультет МГУ, 2001, 127 с.
- А.Н. Павлов, А.Р. Зиганшин, В.С Анищенко. Мультифрактальный анализ временных рядов. // Известия ВУЗов «ПНД», т.9, №3, 2001 с.39-52.
- D. Ruelle and F. Takens. "On the nature of turbulence". Communications in Mathematical Physics 20 (3), 1971, pp. 167-192.
- F. Takens. Detecting strange attractors in turbulence. In D. A. Rand and L.-S. Young. Dynamical Systems and Turbulence, Lecture Notes in Mathematics, vol. 898. Springer-Verlag. 1981, pp. 366-381.
- D.S.Broomhead, G.P.King. Physica D. 1986. 20. p.217.
- M. B. Kennel, R. Brown, and H. D. I. Abarbanel, Determining embedding dimension for phase-space reconstruction using a geometrical construction, Phys. Rev. A, 1992, 45, 3403.
- S. Arya, D. M. Mount, N. S. Netanyahu, R. Silverman, and A. Y. Wu. An Optimal Algorithm for Approximate Nearest Neighbour Searching in Fixed Dimensions. Journal of the ACM, vol. 45, no. 6, pp. 891-923.
- A. Gorban, B. Kegl, D. Wunsch, A. Zinovyev (Eds.). Principal Manifolds for Data Visualisation and Dimension Reduction, LNCSE 58, Springer, Berlin - Heidelberg - New York, 2007.
- Ю.В. Березин, О.Ю. Волков. Поляризационная диагностика и селективное возбуждение электромагнитных волн в анизотропной ионосфере. // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2004. - 1. - С. 53-57.
- R. Hegger, H. Kantz, and T. Schreiber. Practical implementation of nonlinear time series methods: The TISEAN package, CHAOS 9, 413 (1999)
- The TISEAN software package. URL: http://www.mpipks-dresden.mpg.de/~tisean/Tisean_3.0.1/index.html 17. P. Grassberger, I. Procaccia. Characterization of Strange Attractors. // Physical Review Letters.- 1983.- Vol.50.- P. 346-349.
- A. Wolf, J.B. Swift, H.L. Swinney, J.A. Vastano. Determining Lyapunov exponents from a time series. Physica D, 285-317, 1985.
- K.T. Alligood, T.D. Sauer, and J.A. Yorke. Chaos: an Introduction to Dynamical Systems (Springer 1997) XVIII, 603 p.