电磁波穿透地层分层媒质的传输特性研究

声明

致谢

摘要

1．1 选题背景和意义

1．2 研究现状

1．2．1 国外研究进展

1．2．2 国内研究进展

1．3 技术概述

1．3．1 Kriging插值

1．3．3 FDTD概述

1．3．4 PSTD概述

1．4 论文的结构及主要内容

2 电磁波透地通信的媒质特征及传播分析

2．1 煤岩体中无线信号传输衰减影响因素

2．1．1 大地煤岩介质的电磁参数

2．1．2 煤岩体的孔隙率、温度及湿度

2．1．3 不同媒质的电阻率受温度的影响

2．2 大地煤岩介质的衰减特性

2．2．1 煤岩介质中趋肤深度及衰减

2．2．2 煤岩介质中通信频段的计算

2．3 平面电磁波在地层中的传播

2．3．1 电磁波在理想介质中的反射和透射系数

2．3．2 电磁波在有耗媒质中的反射和透射系数

2．4 本章小结

3 基于PSO-GA的Kriging插值法建立地层分层媒质模型

3．1 空间插值技术概述

3．2 克里金插值方法

3．2．1 克里金插值分类

3．2．2 克里金插值法的基本原理

3．2．3 普通克里金插值法原理

3．3 基于PSO-GA的Kriging相关模型参数优化

3．3．1 优化算法的概述与原理

3．3．2 PSO-GA优化过程

3．3．3 PSO-GA优化步骤

3．4 仿真结果与性能分析

3．5 本章小结

4 电磁波在不规则地层分层中的传播衰减

4．1 不规则地层分层模型

4．1．1 电磁波在不同分层媒质中的衰减系数

4．1．2 不规则地层分层中电磁波透地传输的衰减特性

4．2 电磁波在不规则地层分层中传播特性的仿真分析

4．2．1 正向和反向传播电场强度的仿真分析

4．2．2 地层倾斜角对透射系数的影响

4．3 磁场强度的推导及仿真分析

4．4 本章小结

5 分层地层媒质模型中电磁波传播特性的PSTD研究

5．1 时间域伪谱法概述与原理

5．1．1 PSTD法的原理及计算过程

5．1．2 PSTD的数值稳定性

5．1．3 地层分层媒质模型的PSTD法吸收边界设置

5．2 数值模拟仿真结果

5．2．1 地层分层媒质模型中分界面处电磁波的传播仿真

5．2．2 同层媒质中不同网格处的场强仿真

5．2．3 地层分层媒质模型中场强分布仿真

5．3 本章小结

6．1 总结

6．2 不足与展望

参考文献

附录

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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