Амплитудно-фазовые флуктуации волны

Амплитудно-фазовые флуктуации волны [c.279]

Рассмотрим теперь статистическое описание амплитудно-фазовых флуктуаций волны. [c.279]

Амплитудно-фазовые флуктуации волны........ [c.338]

МЕРЦАНИЯ РАДИОВОЛН — вариации интенсивности радиоволн во времени, вызванные случайными неоднородностями среды (показателя преломления и) явление, аналогичное мерцанию звёзд. М. р. возникают в результате фокусировки, дифракции, а также интерференции радиоволн, рассеянных разными неоднородностями. На рис. изображено возникновение амплитудных флуктуаций за тонким непоглощающим слоем с неоднородностями (случайным фазовым экраном), за к-рым появляются случайные искажения фазового фронта волны, обусловленные флуктуациями её фазы s [c.100]

Из рисунка видно, что на малых расстояниях изменения амплитуды несущественны, в то время как фаза заметно меняется с расстоянием, проходимым волной. По мере увеличения расстояния амплитудные флуктуации нарастают, и в конечном счете амплитудные и фазовые флуктуации становятся одинаковыми. [c.104]

Более того, использование оптического гетеродинирования по стандартным схемам не позволяет построить эффективный способ разделения амплитудных и фазовых флуктуаций в сигнальной волне при очень большом значении девиации фазы, превышающей период 2п рад. [c.67]

Когда сигнальная волна распространяется в случайно-неоднородной среде, например в турбулентной атмосфере, она испытывает амплитудные и фазовые флуктуации [c.68]

Настоящий параграф посвящен вычислению амплитудных и фазовых флуктуаций для плоской и сферической волн, распространяющихся в локально изотропной турбулентной среде. Как было установлено выше, в приближении геометрической оптики [c.260]

Проблема распространения и рассеяния волн в атмосфере, океане и биологических средах в последние годы становится все более важной, особенно в таких областях науки и техники как связь, дистанционное зондирование и обнаружение. Свойства указанных сред, вообще говоря, подвержены случайным изменениям в пространстве и времени, в результате чего амплитуда и фаза распространяющихся в них волн также могут претерпевать пространственно-временные флуктуации. Эти флуктуации и рассеяние волн играют важную роль во многих проблемах, представляющих практический интерес. При рассмотрении вопросов связи приходится сталкиваться с амплитудно-фазовыми флуктуациями волн, распространяющихся в турбулентной атмосфере и турбулентном океане, а также с такими понятиями, как время когерентности и полоса когерентности волн в среде. Рассеянные турбулентной средой волны можно использовать для установления загоризонтной связи. Диагностика турбулентности прозрачного воздуха, основанная на рассеянии волн, даег существенный вклад в решение вопроса о безопасной навигации. Геофизики интересуются флуктуациями волн, возникающими при их распространении через атмосферы планет, и таким способом получают информацию о турбулентности и динамических характеристиках этих атмосфер. Биологи могут использовать флуктуации и рассеяние акустических волн с диагностическими целями. В радиолокации могут возникать мешающие эхо-сигналы от ураганов, дождя, снега или града. Зондир вание геологических сред с помощью электромагнитных и акустических волн требует знания характеристик, рассеяния случайно распределенных в пространстве неоднородностей. Упомянем, наконец, недавно возникшую область океанографии — радиоокеаногра-фию (исследование свойств океана по рассеянию радиоволн). Центральным пунктом этой методики является знание характеристик волн, рассеянных на шероховатой поверхности. [c.6]

Статистические свойства решения уравнения (1-21) такнге могут быть описаны в диффузионном приближении. Однако, в силу нелинейности самого стохастического уравнения, уравнепия для моментов функции ф х, р) оказываются незамкнутыми. Поэтому для изучения амплитудно-фазовых флуктуаций надо привлекать какую-либо дополнительную информацию. В качестве такой информации можпо использовать, папример, экспериментальные данные о нормальности одноточечного распределения вероятностей для уровня амплитуды в области сильных флуктуаций. Для случая плоской падаюш ей волны уровень амплитуды и интенсивность волны описываются уравнениями (1.22), (1-24) с условими X (О, р) -- 0. / (О, о) = 1, и решения этих уравнений будут однородными случайными полями в плоскости X = onst. [c.282]

Г4 = <ц (ж, р1)м х, рг)м (х, рз)м х, р4)>, с помощью которого затем найти величину (х, р)>, полагая в решении Р1 = Рг == Рз = Р4 = Р- Однако решить аналитически это уравнение не представляется возможным, и оно содержит много лишних (для нахождения параметров, в то время как запись величины Р (х, р)> в континуальном виде этих параметров не содерншт. Поэтому такая запись может быть полезна для изучения асимптотических характеристик любых моментов и, следовательно, распределения вероятностей для интенсивности волнового поля (см. следующий параграф). Кроме того, в ряде случаев представление поля в операторном виде позволяет найти соответствующие средние характеристики технически проще по сравнению с изучением соответствующих уравнений. Так, в 4 предыдущей главы при изучении амплитудно-фазовых флуктуаций требовалось вычислить величину <е (у, рх)/ (х, р,) (х > /). Если исходить при этом из уравнения (1.1), то следует составить дифференциальное уравнение для величины е (г/, рх)м (х, ра) и (х, рз) при у <С X, усреднить его, установить граничное условие для величины (гии У при X = у, решить полученное уравнение с соответствующим граничным условием, а уже затем положить рз = р2. В то же время вычисление этой величины с помощью представления I х, Ра) в операторном виде мало чем отличается от вычисления величины рассмотренного выше. Запись решения в виде континуального интеграла удобна и при анализе структуры волнового поля, отраженного от зеркальной поверхности 41]. Используя формулу (8.1.15) и явное выражение для функции Грина (1.19), для поля отраженной волны в точке (О, р) получаем выражение (предполагаем для простоты, что зеркало пространственно однородно, т. е. У (рг, Рх) = У (Рг — Р1)) [c.290]

Отметим, что рас( мотрен1гая вытие задача о статистическом описании амплитудно-фазовых флуктуаций световой волны в гео-аметрооптическом приближении апалогичпа задаче о статистическом описании спстемы невзаимодействующих частиц в гидродинамическом приближении. С помощью аналогичных уравнений можно исследовать различные статистические свойства пучка частиц (см. [159]). [c.321]

Если бы нам удалось получить такое разрешение спектра мощности одночастотного лазера, чтобы можно было измерить его частотные и амплитудные флуктуации, то мы смогли бы связать автокорреляционную функцию со спектром моихностй. Когда излучение, испускаемое лазером, случайным образом изменяется по амплитуде на небольшую величину, в спектре энергии должны появляться слабые боковые полосы, симметричные относительно основной частоты лазера. Если частота, равная числу нулевых значений амплитуды в единицу времени, не зависит от времени, то фазовая стабильность волны не должна нарушаться и квазикогерентный сигнал должен иметь автокорреляционную функцию с флуктуирующими амплитудой ц перио дом. [c.371]

Традиционным приемом в оптике, позволяющим сохранить информацию о фазе колебания, является использование интерференционных схем экспериментов. В этом случае наблюдается результат сложения поля исследуемой волны с полем другого вьь сококогерентного колебания. Основной метод регистрации здесь фотографический, с последующим изучением контраста и положения интерференционных полос. При этом возникают ограничения, связанные с невозможностью регистрировать большие фазовые рассогласования. На результаты измерений отрицательное влияние оказывают также амплитудные флуктуации волны. [c.65]

Эти соотношения иллюстрируются на рис. 17.8. Физически это означает, что на малых расстояниях изменения амплитуды несущественны, в то время как фаза заметно меняется с расстоянием, проходимым волной. По мере увеличения расстояния амплитудные флуктуации нарастают, и в конечном счете амплитудные и фазовые флуктуации становятся одинаковыми. Этот факт иллю- [c.118]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...