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國立中央大學太空遙測研究中心電離層探測實驗室

國立中央大學太空遙測研究中心電離層探測實驗室. Ionospheric Sounding Lab, CSRSR, NCU, R.O.C. 高頻頻帶背景資料庫之建置. 國立中央大學 蔡龍治教授. 內容 : 中央大學動態式電離層觀測儀系統簡介 被動式觀測 : 中高頻無線電波背景噪音監測 主動式觀測 : 環境電離層觀測 中大動態式電離層觀測儀遠端操作平台建置. 中央大學動態式電離層觀測儀系統 (The NCU Dynasonde). 無線電波接收機（四組）與製頻機. 信號發射機. 控制主機. 中大動態式電離層觀測儀系統 特性簡介. 基本系統參數：

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  1. 國立中央大學太空遙測研究中心電離層探測實驗室國立中央大學太空遙測研究中心電離層探測實驗室 Ionospheric Sounding Lab, CSRSR, NCU, R.O.C 高頻頻帶背景資料庫之建置 國立中央大學 蔡龍治教授

  2. 內容 : • 中央大學動態式電離層觀測儀系統簡介 • 被動式觀測 : 中高頻無線電波背景噪音監測 • 主動式觀測 : 環境電離層觀測 • 中大動態式電離層觀測儀遠端操作平台建置

  3. 中央大學動態式電離層觀測儀系統(The NCU Dynasonde) 無線電波接收機（四組）與製頻機 信號發射機 控制主機

  4. 中大動態式電離層觀測儀系統特性簡介 基本系統參數： • 4 組接收機 • 操作頻率範圍: 0.1~30 MHz • 最小接收信號強度:  0.4 volts (~ -120dBm) • 瞬間最大發射信號強度: 18 kW • 類比數位信號轉換精敏度: 16 位元 • 類比數位信號轉換取樣間隔: 1, 2, 5, 或 10 sec 接收天線： • 結構與天線種類: 6 tubular dipoles • 前置放大器效益: 10 dB 發射天線： • 結構與天線種類: Center-fed terminate, folded dipole 干涉式相位測量

  5. 被動式觀測 : 中高頻電波背景噪音監測系統 電離層(Ionosphere) 天波通訊 接收天線陣列 發射天線 RX1 RX2 RX3 RX4 X Y X Y X Y X Y 中大動態式 電離層觀測系統 目標訊號 發射站1 目標訊號 發射站n A.D.C (upgrade to 16bits) 數位信號處理(60Mhz) 系統控制與資料儲存

  6. 動態式電離層觀測儀與一般頻譜儀高頻無線電波背景噪音監測結果比較（頻率範圍: 5~ 10Mhz） 一般頻譜儀 動態式電離層觀測儀 • 動態式電離層觀測儀無線電波背景噪音監測結果優點： • 自動化監測模式 • 數位化監測頻率選定與信號分析 • 監測頻率解析度高 • 監測無線電波強度靈敏度高 • 監測信號取樣時間間隔小

  7. 全天候二十四小時中高頻無線電波背景噪音監測結果全天候二十四小時中高頻無線電波背景噪音監測結果

  8. 中高頻無線電波背景監測方式 1. 全天候全頻段掃描監測 頻率範圍：1~30MHz , 每 5 或 15 分鐘完成一次全 頻掃描 2. 選擇式定時定頻監測 中高頻無線電波背景監測預期效益 1.距離 2000公里以內及發射電波強度20W以上電台監測（頻率範圍1~30MHz） 2.全天候頻段干擾報告與預測 3.高頻通訊可用頻段預測

  9. 動態式電離層觀測儀主動式觀測 : 電離層觀測 電離層 接收天線陣列 發射天線 RX1 RX2 RX3 RX4 X Y X Y X Y X Y Transmitter 18KW P.E.P A.D.C (upgrade to 16bits) 數位信號處理(60Mhz) 系統控制與資料儲存[ PC ]

  10. 電離層觀測儀系統電離層觀測示意圖 電離層 傳輸線 天波 信號發射機 發射脈衝波 發射天線 Calibration Pulse OSCILLOSCOPE 接收天線陣列 OSCILLOSCOPE Dynasonde 前置放大器

  11. 電離層觀測實例:電離圖自動判讀電離層參數與電子密度分佈實高分析電離層觀測實例:電離圖自動判讀電離層參數與電子密度分佈實高分析 電離層電子密度分佈實高分析

  12. 動態式電離層觀測儀垂直通訊最高可用頻率(MUF)觀測實例動態式電離層觀測儀垂直通訊最高可用頻率(MUF)觀測實例

  13. 中大動態式電離層觀測儀遠端操作平台建置 • 進入網頁平台的每 • 個頁面，經過90秒 • 沒有動作，將會自 • 動把使用者登出， • 以維護安全性。 • 資料運作完成後， • 會上傳至資料主機 • ，當使用者登入時 • 即可看到下載連結 • ，下載資料。

  14. 中大動態式電離層觀測儀遠端操作平台登入頁面http://140.115.111.228/ orhttp:/140.115.111.235/dynaremote/login/login.php

  15. 中大動態式電離層觀測儀遠端操作平台操作頁面中大動態式電離層觀測儀遠端操作平台操作頁面

  16. 中大動態式電離層觀測儀定期資料種類 主動式觀測 : 環境電離層觀測 • 原始電離圖，預期至少每30分鐘一張數位電離圖，完成率>90%。 • 利用電離層參數自動判讀決定中高頻通訊最高可用頻率(MUF)與最低可用頻率(LUF) (至少每30分鐘一份，北台灣上空電離層參數資料)，完成率估計>70%。 被動式觀測 : 中高頻無線電波背景噪音監測 • 中高頻無線電波環境監測結果: 利用Quiet Sounding 模式，每十五分鐘掃頻觀測一次，全天候二十四小時連續監測短波背景訊號。

  17. 本案預期目標： 1.建置「高頻頻帶背景資料庫」及「即時電離層監測操作平台」，全天候執行高頻頻段干擾報告與預測，作為國軍高頻通信任務頻率選用之參據。 2.背景資料庫及即時電離層監測平台可結合福衛三號發展之「高頻頻率預測系統」，預判可精進頻率選用之精確度，有效提升高頻通信通達率。

  18. 本案預期目標（續）： 3.運用干擾（源）站台測向及定位研究，執行距離2000KM以內及發射電波強度 20W以上電台監測，可有效用於通信測向及電台監測任務。 4.促進軍學學術研究合作交流，提升國軍電離層研究之進展。

  19. 謝謝指教!

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