Двухчастотная функция когерентности для поля волны, распространяющейся в многомасштабной случайно-неоднородной среде

Исследуются возможности интегрального представления для двухчастотной функции взаимной когерентности поля волны в многомасштабной случайно-неоднородной ионосфере, полученного методом двойного взвешенного фурье-преобразования. Отмечается, что условия применимости приближения геометрической оптики для частотной когерентности слабее такого же условия для отдельных реализаций. Приводятся примеры расчёта функций частотной когерентности волн в ионосферной плазме с неоднородностями, описываемыми гауссовым спектром и моделью Шкаровского. Результаты моделирования показали, что дифракционные эффекты уменьшают ширину функции частотной когерентности. Исследуются возможности методов пространственной обработки поля волны и её двухчастотной функции взаимной когерентности, устраняющих эти эффекты на базе френелевской инверсии и инверсии двойного взвешенного фурье-преобразования.

На английском языке

We study the possibilities of integral representation for the two-frequency mutual coherence function of the wave field in a randomly inhomogeneous ionosphere. The integral representation was obtained using the Double Weighted Fourier Transform (DWFT) method. We point out that the conditions of validity of the geometrical-optics approximation for frequency coherence are weaker than the same condition for individual realizations. Examples of calculation of the frequency wave coherence functions in the ionospheric plasma with the irregularities described by the Gaussian spectrum and Shkarofsky's model are given. Simulation results show that diffraction effects reduce the width of the frequency coherence function. The capabilities of the methods for spatial processing of the wave field and its two-frequency mutual coherence function, which eliminate these effects through the Fresnel and DWFT inversions, are examined.