磁云边界层中等离子体波的Wind飞船观测

根据Wind飞船上工作频率在4~256 kHz的热噪声接收器(TNR)的等离子体波和相关太阳风与磁场的观测资料, 我们分析了60余个磁云边界层样本中的等离子体波活动, 首次发现磁云边界层(BL)中常常存在不同于邻近太阳风(SW)和磁云体(MC)中的、丰富多姿的等离子体波活动. 它的一些基本特征是: 在电子等离子体频率(f_pe)附近的朗缪尔波增强是磁云边界层中最占优势的一种波活动, 约占总样本数的75%; 朗缪尔波和频率f < f_pe的离子声波活动都增强的事件, 约占所研究样本的60%; 也在一些边界层中于热噪声接收器整个频段内观测到一种宽频带的等离子体波活动增强现象, 约占研究样本的30%, 这在研究样本中的邻近太阳风和磁云体中没有观测到; 此外, 分析还揭示, 电子与质子温度比T_e/T_p≤1时还常能在磁云边界层中观测到离子声波增强活动, 传统的等离子体理论遇到了解释上的困难. 文中的新结果进一步说明磁云边界层是一种重要的动力学结构, 它将对了解磁云边界层物理提供重要的诊断, 也为发展空间等离子体波理论开拓新的空间.     

TDS-OFDM系统的训练序列设计

为了提高时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统信道估计精度并降低其复杂度,根据时/频的对偶关系,提出了使用BAP序列作为保护间隔填充方案。为了进一步兼顾时域相关特性和硬件实现复杂度,提出了Legendre序列及其离散Fourier逆变换(IDFT)的保护间隔填充方案。该方案能够方便进行时域相关以辅助接收机同步,其信道估计可以利用FFT计算循环互相关或直接利用算术Fourier变换完成。在不改变TDS-OFDM系统结构的情况下,本方案能获得更准确的信道估计。仿真表明,在频率选择性信道下误符号率较PN序列填充方案有0.4dB左右的性能改善。     

磁云边界层中的等离子体结构

分析1995年2月至2003年6月间由WIND飞船观测到的50个磁云边界层(BL_s)中的等离子体结构发现: (1) 磁云边界层是一种非压力平衡结构, 它的总压力P_T,L(热压力P_th,L加磁压力P_M,L)通常低于边界层前面太阳风的总压力P_T,S和其后磁云中的总压力P_T,C, 边界层中增高的热压力P_th,L常常不能补偿其磁压力P_M,L的下降; (2) 磁云边界层中的电子与质子温度比(T_e/T_p)_L通常低于边界层前面背景太阳风的(T_e/T_p)_S和其后磁云中的(T_e/T_p)_C, 这常与质子的加热比电子明显相联系; (3) 在这些边界层中观测到等离子体反向流动的约占80%, 其中在3个方向(±V_x, ±V_y, ±V_z)观测到反向流动的约占20%. 磁云边界层中的这些基本结构与边界层中可能的磁重联过程相联系. 这些结果表明磁云边界层具有不同于邻近太阳风和磁云的等离子体结构, 它是磁云和太阳风之间存在重要的动力学相互作用的一种重要表现.     

TDS-OFDM系统的训练序列设计

为了提高时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统信道估计精度并降低其复杂度,根据时/频的对偶关系,提出了使用二值全通(BAP)序列作为保护间隔填充方案。为了进一步兼顾时域相关特性和硬件实现复杂度,提出了Legendre序列及其离散Fourier逆变换(IDFT)的保护间隔填充方案。该方案能够方便地进行时域相关以辅助接收机同步,其信道估计可以利用FFT计算循环互相关或直接利用算术Fourier变换完成。在不改变TDS-OFDM系统结构的情况下,该方案能获得更准确的信道估计。仿真表明,在频率选择性信道下误符号率较PN序列填充方案有0.4 dB左右的性能改善。     

发射分集TDS-OFDM系统中迭代NR译码辅助的信道估计

为了改善信道估计的精度并提高时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统在衰落信道下的性能,在发射分集TDS-OFDM系统中提出了一种迭代NR(Nordstrom-Robinson)译码辅助的信道估计方法。该方法利用对NR译码后的比特辅助指导信道估计,更新后的信道估计结果又重新辅助进行NR译码。完成迭代后,对NR译码结果进行帧间解交织,最后经过低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)译码输出最终的比特流。仿真结果表明:该方法应用于发射分集TDS-OFDM系统中在仅迭代1次的条件下即能有效改善信道估计的精度,获得显著的分集增益。     

行星际磁云边界层中的磁重联结构

介绍Wind飞船跨越1997年5月15日磁云边界层时的观测分析结果.分析发现, Wind飞船在距地球约190个地球半径处于07:35~08:50UT期间观测到一个磁重联耗散区, 主要的磁重联信号包括: (ⅰ) 重联反向流在08:10UT附近被观测到, 速度分别为≈65和41 km/s, 其夹角为≈142°; (ⅱ) Hall磁场被观测到, 如x-z平面外的Hall磁场是叠加在约为≈2 nT的称引导场上的-B_y 和+ B_y , 幅度达≈7.0 nT, 大约为总磁场的41%; (ⅲ) 重联区内Alfven涨落明显增强, 特别在前边界(0735 UT)附近可看到慢模性质的界面; (ⅳ) 离子在重联层内明显加热, 温度快速增大达3倍. 电子也加热, 但不如离子显著. 上述观测表明, 磁重联可以发生于行星际空间, 这无论对发展磁重联理论还是对行星际物理过程的认识, 都将是重要的.