專利名稱：一種脈沖電磁波到達(dá)時(shí)刻的探測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電磁波測(cè)量技術(shù)，具體地說(shuō)是一種脈沖電磁波到達(dá)時(shí)刻的探測(cè)方法。
脈沖電磁波是偶然發(fā)生的具有強(qiáng)大能量和較寬頻譜范圍的電磁波，如雷電電磁波和核爆電磁波。對(duì)于它的探測(cè)技術(shù)，以雷電電磁波為例，預(yù)先設(shè)立雷電探測(cè)站，測(cè)量雷電電磁波的到達(dá)時(shí)刻是其主要功能，現(xiàn)有的技術(shù)是對(duì)接收到的雷電電磁波的電場(chǎng)或磁場(chǎng)分量的波峰值或某一閥值進(jìn)行時(shí)間標(biāo)定，從而確定到達(dá)時(shí)刻。這種方法對(duì)雷電時(shí)差定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將引起較大的測(cè)量誤差，因?yàn)?，雷電電磁波在傳播過(guò)程中，不但幅值有衰減，而且其中的高頻部分較低頻部分衰減更快，使波頭(電磁波起點(diǎn)到峰值點(diǎn)之間的一段電磁波)變長(zhǎng)，峰值點(diǎn)或閥值點(diǎn)后移，其結(jié)果是隨雷電探測(cè)站位置的不同，雷電波到達(dá)各個(gè)雷電探測(cè)站的峰值或閥值點(diǎn)都較原始波形有不同的位移，以此方法進(jìn)行時(shí)間標(biāo)定所產(chǎn)生的測(cè)量誤差一般會(huì)達(dá)到1～4μs，以致使雷電定位系統(tǒng)對(duì)雷擊點(diǎn)的定位產(chǎn)生2～4km的較大誤差。
本發(fā)明的目的是提供一種脈沖電磁波到達(dá)時(shí)刻的檢測(cè)方法，能減小脈沖電磁波傳播過(guò)程中因?yàn)椴ㄐ巫兓瘜?duì)其時(shí)間標(biāo)定帶來(lái)的誤差。
本發(fā)明的方案是依據(jù)對(duì)以往的該種待測(cè)電磁波的統(tǒng)計(jì)規(guī)律確定一個(gè)待測(cè)電磁波主能量部分的特征頻率或很窄的特征頻段，在探測(cè)設(shè)備中采用僅使該特征頻率或特征頻段通過(guò)的帶通濾波器進(jìn)行濾波，對(duì)其輸出的信號(hào)的峰值或某一閥值點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間標(biāo)定來(lái)確定電磁波到達(dá)時(shí)刻。
在脈沖電磁波的傳播過(guò)程中，占據(jù)主能量的特征頻率或特征頻段的變形較整個(gè)電磁波變形要小得多。本發(fā)明僅對(duì)這一頻率或頻段的電磁波的峰值點(diǎn)或某一閥值點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間標(biāo)定，使脈沖電磁波在傳播過(guò)程中的高低頻部分衰減不一致性對(duì)時(shí)間標(biāo)定的影響減小，從而減小誤差，能保證脈沖時(shí)差定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在有效覆蓋范圍內(nèi)的定位誤差小于1km。
附圖
為脈沖電磁波傳播不同距離時(shí)的波形圖。
由附圖可以看出，脈沖電磁波在傳播過(guò)程中幅值有衰減，其波頭也不斷變長(zhǎng)，致使峰值點(diǎn)后移。但脈沖電磁波主能量部分的頻段相對(duì)于整個(gè)頻譜是一個(gè)很窄的范圍，在傳播過(guò)程中主能量波的波形變化相對(duì)很小。利用這個(gè)規(guī)律，首先確定脈沖電磁波主能量部分的特征頻率或特征頻率點(diǎn)附近的很窄的特征頻段，對(duì)雷電電磁波來(lái)說(shuō)，這個(gè)特征頻段通常為10～100kH，再用致字濾波器或模擬濾波器對(duì)接收到的脈沖電磁波進(jìn)行帶通濾波，對(duì)其輸出波形的峰值點(diǎn)或某一閥值點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間標(biāo)定，來(lái)確定脈沖電磁波到達(dá)時(shí)刻。
權(quán)利要求
1.一種脈沖電磁波到達(dá)時(shí)刻的探測(cè)方法，其特征在于依據(jù)對(duì)以往的該種待測(cè)電磁波的統(tǒng)計(jì)規(guī)律確定一個(gè)電磁波主能量部分的特征頻率或很窄的特征頻段，在探測(cè)設(shè)備中采用僅使該特征頻率或特征頻段通過(guò)的帶通濾波器進(jìn)行濾波，對(duì)其輸出信號(hào)的峰值或某一閥值點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間標(biāo)定來(lái)確定電磁波到達(dá)時(shí)刻。
全文摘要
本發(fā)明屬于電磁波測(cè)量技術(shù),依據(jù)對(duì)以往的該種待測(cè)電磁波的統(tǒng)計(jì)規(guī)律確定一個(gè)電磁波主能量部分的特征頻率或很窄的特征頻段,在探測(cè)設(shè)備中采用僅使該特征頻率或特征頻段通過(guò)的帶通濾波器進(jìn)行濾波,對(duì)其輸出的信號(hào)的峰值或某一閥值點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間標(biāo)定來(lái)確定電磁波到達(dá)時(shí)刻。本發(fā)明能減小脈沖電磁波傳播過(guò)程中因?yàn)椴ㄐ巫兓瘜?duì)其時(shí)間標(biāo)定帶來(lái)的誤差,保證脈沖電磁波時(shí)差定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在有效覆蓋范圍內(nèi)的定位誤差小于1km。
文檔編號(hào)G01J11/00GK1210974SQ97109239
公開日1999年3月17日 申請(qǐng)日期1997年9月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月11日
發(fā)明者陳家宏, 康文斌, 吳璞山, 肖麗, 彭慶華, 張勤, 王光才, 吳晴 申請(qǐng)人:武漢高壓研究所新技術(shù)公司