研究发现,甚低频频段的大气噪声主要是高斯白噪声背景下的脉冲噪声。其中,分布在世界范围内的大量雷暴、接收天线与地球电磁场、接收机内部电路静电积累等共同作用产生低幅高斯背景噪声,接收机的闪电电磁脉冲叠加形成高幅度的突发脉冲噪声。地球上任何一处的大气噪声都可视为二者的总和。这些噪声与甚长波信号叠加并被接收机接收,导致难以恢复有用信号。为了尽可能避免大气噪声对有用信号的干扰,传统的方法包括带通滤波、削波(限幅)、置零等,然而带通滤波法难以滤除有用信号频带内的噪声;削波(限幅)、置零属于非线性处理方法,通过消除噪声中高幅度的突发脉冲,达到噪声高斯化的目的,但同时也会造成一定程度的信号失真。脉冲强度较大的情形下适合采用,而白噪声情况下这种方法并不适用,并且,这类传统非线性处理方法存在着明显的局限性,即缺乏对大气噪声分布特性的理论分析,更多地依赖人工经验来选取非线性处理器合适的工作参数。综上所述,传统方法难以适应现代甚低频通信系统对通信可靠性的要求。北京美尔斯通科技发展股份有限公司设计了一种高灵敏度,抗干扰能力强的甚低频接收机天线系统,即超导弱磁探测传感器。
海洋是天然的屏障。借助海洋的隐蔽作用,布局深海攻击平台和防御平台是发达国家高度重视的战略方向。在今年的院士大会上,国家提出了:“大力发展在深海、深空、深地、深蓝等领域积极抢占科技制高点”,为发展深海战略指明了方向。同时,也正是由于海洋的屏蔽作用,导致海洋信息的获取、传输和应用应用变得十分困难。在海洋中探测信息和传输信息主要采用声学或磁学手段。水声器产品历史悠久,已经成为海洋探测和通信的主要技术手段。但是受水声器技术原理的限制,有两种场景使水声器产品无效:一是,环境噪声较大,目标信息较弱时,水声产品的分辨能力不足,从而导致水声产品失效;二是,当目标处于静默状态时,水声产品无法获取信息而失效。然而,磁法则不同。即便是使用玻璃钢之类的无磁材料制作水中兵器,也会产生磁场和磁异常。产生磁场或磁异常的原因:一是,或多或少会有金属磁性材料会产生磁场或磁异常。比如发动机;二是,玻璃钢等无磁材料制作的水中兵器、UUV等同样会导致磁异常。这个磁异常是指水中兵器的出现会引起地磁场的改变。基于磁梯度全张量测量技术的超导磁力仪可以检测到这种改变,从而可以探测到无磁性材料制作的水中移动或静止的目标。
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