📄Работа №44542
Тема: ОБРАБОТКА ДАННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ НА СТЕНДЕ «СУРА» В ОПТИЧЕСКОМ ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
физика
Объем:
68 листов
Год:
2018
Просмотров:
235
4310
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Содержание 2
Введение 4
Глава 1. Теоретический обзор 6
1.1. Ионосфера и её структура 6
1.2. Явления в модифицированной ионосфере 9
1.3. Физическая природа модификации ионосферы 9
1.4. Резонансная неустойчивость 11
1.5. Эффект магнитного зенита 13
1.6. Аномальное поглощение 16
1.7. Перенос модуляции 18
1.8. Ленгмюровская турбулентность 19
1.9. Кавитоны 20
1.10. Многократное ускорение электронов 22
1.11. Искусственное свечение ионосферы 23
1.12. Условия проведения эксперимента 25
1.13. Фотометрические методы оценки интенсивности свечения 27
Глава 2. Вейвлет-преобразование 30
2.1. Общие сведения о вейвлет-преобразовании 30
2.2. Непрерывное вейвлет-преобразование 31
2.3. Дискретное вейвлет-преобразование 32
2.4. Преимущества вейвлет-преобразования над Фурье-преобразованием 34
2.5. Цифровые фильтры изображений 36
2.6. Методы с мультиразрешением 39
2.7. Алгоритм «a’ trous» 40
Глава 3. Практическая часть 44
3.1. Обработка изображений методом вейвлет-преобразования 44
3.2. Численные оценки увеличения интенсивности стимулированного свечения ионосферы 52
Заключение 61
Список литературы 62
Приложение 65
Введение 4
Глава 1. Теоретический обзор 6
1.1. Ионосфера и её структура 6
1.2. Явления в модифицированной ионосфере 9
1.3. Физическая природа модификации ионосферы 9
1.4. Резонансная неустойчивость 11
1.5. Эффект магнитного зенита 13
1.6. Аномальное поглощение 16
1.7. Перенос модуляции 18
1.8. Ленгмюровская турбулентность 19
1.9. Кавитоны 20
1.10. Многократное ускорение электронов 22
1.11. Искусственное свечение ионосферы 23
1.12. Условия проведения эксперимента 25
1.13. Фотометрические методы оценки интенсивности свечения 27
Глава 2. Вейвлет-преобразование 30
2.1. Общие сведения о вейвлет-преобразовании 30
2.2. Непрерывное вейвлет-преобразование 31
2.3. Дискретное вейвлет-преобразование 32
2.4. Преимущества вейвлет-преобразования над Фурье-преобразованием 34
2.5. Цифровые фильтры изображений 36
2.6. Методы с мультиразрешением 39
2.7. Алгоритм «a’ trous» 40
Глава 3. Практическая часть 44
3.1. Обработка изображений методом вейвлет-преобразования 44
3.2. Численные оценки увеличения интенсивности стимулированного свечения ионосферы 52
Заключение 61
Список литературы 62
Приложение 65
📖 Введение
Ионосфера в настоящее время активно используется в качестве среды, в которой происходит распространение радиоволн: обеспечение связи на дальние расстояния, получение информации от спутников. Поэтому достаточно важно знать параметры ионосферы и иметь представление о физических процессах, происходящих в ней.
Кафедра радиоэлектроники совместно с нижегородским НИРФИ принимает активное участие в экспериментах по изучению линейных и нелинейных эффектов в ионосферной плазме. Одним из таких эффектов является появление искусственного свечения ионосферы в оптическом диапазоне длин волн под действием мощной радиоволны.
Интенсивность добавочного свечения по отношению к фоновому небольшая и невооруженным глазом практически не наблюдается. Для регистрации такого свечения используются фотометры, например, на основе ПЗС. Поэтому целью моей работы является создание программного инструмента для обработки данных экспериментов на стенде «Сура» в оптическом диапазоне длин волн: выделение области свечения и оценка интенсивности. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить процессы, происходящие в ионосфере под действием мощной радиоволны.
2. Освоить алгоритм «a’trous» вейвлет-преобразования.
3. Разработать приложение на языке Matlab для обработки ПЗС-кадров: выделения области свечения.
4. Произвести обработку данных двух сеансов эксперимента: 15 марта, когда диаграмма направленности нагревной станции была направлена вертикально вверх, и 17 марта, когда диаграмма направленности была направлена в магнитный зенит.
5. Получить численные оценки увеличения интенсивности свечения ионосферы в области накачки.
Кафедра радиоэлектроники совместно с нижегородским НИРФИ принимает активное участие в экспериментах по изучению линейных и нелинейных эффектов в ионосферной плазме. Одним из таких эффектов является появление искусственного свечения ионосферы в оптическом диапазоне длин волн под действием мощной радиоволны.
Интенсивность добавочного свечения по отношению к фоновому небольшая и невооруженным глазом практически не наблюдается. Для регистрации такого свечения используются фотометры, например, на основе ПЗС. Поэтому целью моей работы является создание программного инструмента для обработки данных экспериментов на стенде «Сура» в оптическом диапазоне длин волн: выделение области свечения и оценка интенсивности. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить процессы, происходящие в ионосфере под действием мощной радиоволны.
2. Освоить алгоритм «a’trous» вейвлет-преобразования.
3. Разработать приложение на языке Matlab для обработки ПЗС-кадров: выделения области свечения.
4. Произвести обработку данных двух сеансов эксперимента: 15 марта, когда диаграмма направленности нагревной станции была направлена вертикально вверх, и 17 марта, когда диаграмма направленности была направлена в магнитный зенит.
5. Получить численные оценки увеличения интенсивности свечения ионосферы в области накачки.
✅ Заключение
1. В результате данной работы было разработано приложение для обработки данных экспериментов на стенде «Сура» в оптическом диапазоне длин волн. Программный код был реализован на языке Matlab с использованием алгоритма «a’trous» вейвлет-преобразования. Данный алгоритм позволил исключить из ПЗС-кадров высокочастотные шумы, связанные с шумами ПЗС-камеры и наличием звезд.
2. Были обработаны данные двух сеансов эксперимента за 15 и 17 марта 2010 года. Для эксперимента 15 марта 2010 года, когда диаграмма направленности нагревной станции была направлена вертикально вверх, среднее значение добавочной интенсивности стимулированного свечения составила около 20 релей. 17 марта нагрев производился в направлении магнитного зенита, и средняя интенсивность добавочного свечения составила 30 релей.
3. Из полученных результатов видно, что увеличение интенсивности стимулированного свечения ионосферы 17 марта на величину около 10 релей превышает соответствующее значение для эксперимента 15 марта. Это связано с тем, что эффект искусственного свечения ионосферы наиболее интенсивно проявляется при воздействии в направлении магнитного зенита.
4. Для получения более точных оценок в дальнейшем предполагается строить изофоты и производить расчет интенсивности внутри области, ограниченной этими линиями.
5. Программное приложение получилось достаточно быстродействующим - на обработку серии из 250 кадров уходит около 2-3 минут.
2. Были обработаны данные двух сеансов эксперимента за 15 и 17 марта 2010 года. Для эксперимента 15 марта 2010 года, когда диаграмма направленности нагревной станции была направлена вертикально вверх, среднее значение добавочной интенсивности стимулированного свечения составила около 20 релей. 17 марта нагрев производился в направлении магнитного зенита, и средняя интенсивность добавочного свечения составила 30 релей.
3. Из полученных результатов видно, что увеличение интенсивности стимулированного свечения ионосферы 17 марта на величину около 10 релей превышает соответствующее значение для эксперимента 15 марта. Это связано с тем, что эффект искусственного свечения ионосферы наиболее интенсивно проявляется при воздействии в направлении магнитного зенита.
4. Для получения более точных оценок в дальнейшем предполагается строить изофоты и производить расчет интенсивности внутри области, ограниченной этими линиями.
5. Программное приложение получилось достаточно быстродействующим - на обработку серии из 250 кадров уходит около 2-3 минут.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.