强激光与粒子束
2022, 34(6): 066002
强激光与粒子束
2021, 33(9): 093001
强激光与粒子束
2021, 33(7): 076003
1 西安电子科技大学 物理与光电工程学院, 西安 710071
2 西安电子科技大学 信息感知技术协同创新中心, 西安 710071
3 西北核技术研究所 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
对高空核爆电磁脉冲(HEMP)环境下、地面上方电缆的感应电流进行了研究。考虑有耗地面的影响,提出了一种将时域积分方程(TDIE)和时域传输模式法结合求解有耗半空间上方电缆瞬态电流的时域方法。通过电磁波本征模的关联性得到斜入射有耗半空间平面波的时域反射系数,不需计算贝塞尔函数的无穷项和便可以得到时域反射系数的精确解。最后给出了核爆脉冲照射下地面上方电缆感应的电流的仿真结果。结果表明:对于水平放置的电缆,当反射脉冲到达电缆后,反射场总是试图抵消入射场,使得电缆上感应电流小于只考虑入射脉冲时的感应电流;电缆的耦合电流会随架设的高度发生显著变化,相对于铺地的电缆,架空的电缆有更大的感应电流。
时域反射系数 时域电场积分 高空核爆电磁脉冲 本征模 感应电流 time domain reflection coefficient time domain electric field integral high-altitude electromagnetic pulse eigenmode induced current 强激光与粒子束
2017, 29(10): 103203
西北核技术研究所 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
讨论了集成光学电场探头测量高空电磁脉冲(HEMP)的系统误差.根据探测器传输函数和HEMP的表达式得出了误差方程.并通过对HEMP表达式的特征分析,对误差方程进行了简化.通过方程的求解,分析了探测器和HEMP波形的各项参数对测量结果的影响.结果表明:误差随着双指数波幅值、半宽/前沿和探测器工作点漂移的增大而增大;探测器的5%和10%系统测量误差对应的最大测量幅值分别为半波电场的0.165倍和0.23倍.该结论可为此类探测器的使用提供参考.
高空核爆电磁脉冲 电光探头 电场测量 系统误差 线性测量区间 high altitude electromagnetic pulse electro-optic probe electric field measurement system error linear measurement interval 强激光与粒子束
2015, 27(7): 073202
根据核爆和雷电电磁脉冲信号非平稳、非线性特点,对核爆电磁脉冲(NEMP)和雷电电磁脉冲(LEMP)信号进行了Hilbert谱分析,计算了二者Hilbert谱的图像区域特征,对二者进行了识别研究,并且从NEMP和LEMP不同的产生机理上对识别结果进行了分析。实验结果表明:以Hilbert谱的面积和重心,以及六维图像区域特征作为特征,对NEMP和LEMP的识别率达到了90%以上,可以对二者进行有效识别。
核爆电磁脉冲 雷电电磁脉冲 识别 时频图像分析 nuclear electromagnetic pulse lightning electromagnetic pulse discrimination timefrequency image analyse
用经验模态分解和分形分析相结合的方法对核爆和雷电电磁脉冲信号进行了识别研究。计算了核爆和雷电电磁脉冲原始信号的盒维数,以及原始信号经验模态分解后前4阶固有模态分量(IMF)的盒维数。用最近邻法对核爆和雷电进行了识别,实验结果表明: 原始信号经验模态分解后一阶、二阶IMF盒维数的识别率要略高于三阶、四阶IMF盒维数的识别率; 原始信号盒维数的识别率高于经验模态分解后各阶IMF盒维数的识别率; 二维和三维特征的识别率要高于一维特征的识别率,另外二维和三维特征的识别率更加趋于稳定,并且三维特征的识别率都在90%以上。
核爆电磁脉冲 雷电电磁脉冲 识别 经验模态分解 分形 nuclear electromagnetic pulse lightning electromagnetic pulse discrimination empirical mode decomposition fractal 强激光与粒子束
2012, 24(12): 2935
为了在现有禁核试验条件下开展核爆电磁脉冲探测技术研究,对实测的非均匀采样核爆电磁脉冲数据进行阈值检波、直流剔除、滤波、插值和归一化处理后,采用小波分析提取信号第四尺度小波系数能谱熵、第一尺度和第四尺度小波系数计盒分形维数特征值,在统计分析的基础上分别建立其专用隶属度函数;利用模糊识别理论,对核爆电磁脉冲信号和作为主要探测干扰信号源的闪电电磁脉冲信号进行了模糊识别,获得了总识别率为99.41%的识别效果。
核爆电磁脉冲 闪电电磁脉冲 模糊识别 小波分析 nuclear electromagnetic pulse lightning electromagnetic pulse fuzzy identification wavelet analysis
电离层对电磁脉冲传播的影响可以用一个频域的电流密度来描述, 在时域则等效为一附加的电流密度和电导率。推导了附加电流密度和电导率在时域的表达式, 它们是电离层参数和作用电场的函数, 并以差分方程的形式给出。高空核爆电磁脉冲(HEMP)的计算是在时域进行的, 将该电流密度和电导率计算方法应用于HEMP产生和传播的自洽计算中。作为算例, 计算了100 km高空核爆电磁脉冲产生和向上传播的3种情况, 并对计算结果进行了比对分析。计算结果表明: 电离层时域计算方法与核爆电磁脉冲计算方法的结合是合理有效的, 爆点上方考虑电离层影响的HEMP要比不考虑电离层影响的结果小得多。
高空核爆电磁脉冲 电离层 等离子体 时域有限差分法 high altitude nuclear electromagnetic pulse ionosphere plasma finite-difference time-domain
对平稳随机信号功率谱估计的AR模型, 分别利用自相关函数法和Burg算法求该模型系数, 作为核爆炸和闪电电磁脉冲信号的特征值;采用BP神经网络作为分类器以及不同的隐含层数和隐含层节点数, 对核爆和闪电电磁脉冲实测数据进行识别研究。结果表明:AR参数模型法对两类信号特征值提取是非常有效的, 采用Burg算法来求AR模型参数, 其特征值提取效果优于自相关函数法。
AR模型 核爆电磁脉冲 闪电电磁脉冲 BP神经网络 识别 auto-regression model nuclear electromagnetic pulse lightning electromagnetic pulse BP artificial neural networks recognition 强激光与粒子束
2010, 22(12): 3052