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Presentazione Risultati

Elaborazioni dei dati e presentazione grafica

Di Paolo Palangio

In questa pagina vengono presentati alcuni risultati delle elaborazioni eseguite sui segnali acquisiti.

In figura 1 viene mostrato uno spettrogramma (grafico 2D a colori) dove risultano evidenziate alcune righe spettrale di origine artificiale come la riga spettrale a 50 Hz e le armoniche superiori.

FIGURA 1 Spettrogramma del rumore elettromagnetico di fondo. Le righe orizzontali continue sono dovute a segnali stazionari di origine artificiale, sono evidenti le armoniche dei 50 Hz e alcune emittenti VLF. Le righe che compaiono soltanto per brevi tratti rappresentano emissioni naturali Spettrogramma del rumore elettromagnetico di fondo. Le righe orizzontali continue sono dovute a segnali stazionari di origine artificiale, sono evidenti le armoniche dei 50 Hz e alcune emittenti VLF. Le righe che compaiono soltanto per brevi tratti rappresentano emissioni naturali

In figura 2 è mostrata la distribuzione dell'energia del campo elettromagnetico di fondo in funzione della frequenza e del tempo (grafico 3D). Le creste uniformi descrivono le sorgenti artificiali relativamente vicine al punto di misura, le creste irregolari rappresentano sorgenti lontane i cui segnali sono giunti per riflessione ionosferica, questi vengono modulati dall'andamento diurno della ionosfera.

FIGURA 2 Distribuzione dell'energia del campo elettromagnetico in funzione della frequenza e del tempo Distribuzione dell'energia del campo elettromagnetico in funzione della frequenza e del tempo

In figura 3 è rappresentata una sezione del grafico di figura 2 nella banda 20 kHz. L'energia dei segnali riflette la variazione diurna delle proprietà fisiche della ionosfera. La componente Z non subisce la modulazione diurna della ionosfera, l'anomalia tra le 8 e le 10 è interpretabile come un effetto locale dovuto al rumore prodotto nelle vicinanze del punto di osservazione.

FIGURA 3 Sezione del grafico di figura 2 nella banda 20 kHz. L'energia dei segnali riflette la variazione diurna delle proprietà fisiche della ionosfera. La componente Z non subisce la modulazione diurna della ionosfera, l'anomalia tra le 8 e le 10 è interpretabile come un effetto locale dovuto al rumore prodotto nelle vicinanze del punto di osservazione Sezione del grafico di figura 2 nella banda 20 kHz. L'energia dei segnali riflette la variazione diurna delle proprietà fisiche della ionosfera. La componente Z non subisce la modulazione diurna della ionosfera, l'anomalia tra le 8 e le 10 è interpretabile come un effetto locale dovuto al rumore prodotto nelle vicinanze del punto di osservazione

La figura 4 mostra il vettore di Poynting nel piano verticale, l'intervallo angolare di arrivo di gran parte dei segnali è centrato intorno a 90°, questi segnali vengono emessi dalla superficie terrestre e dalla ionosfera.

FIGURA 4 Vettore di Poynting nel piano verticale, l'intervallo angolare di arrivo di gran parte dei segnali è centrato intorno a 90°, questi segnali vengono emessi dalla superficie terrestre e dalla ionosfera Vettore di Poynting nel piano verticale, l'intervallo angolare di arrivo di gran parte dei segnali è centrato intorno a 90°, questi segnali vengono emessi dalla superficie terrestre e dalla ionosfera

La figura 5 rappresenta i diversi modi di propagazione. In questo esempio si mostrano i percorsi seguiti dalle onde elettromagnetiche nel tragitto sorgente-osservatore. Ciascun segnale è caratterizzato dalla propria impedenza d'onda Z: Zi impedenza superficiale della ionosfera, Zsup impedenza superficiale della terra, Zt impedenza interna del sottosuolo, l'impedenza d'onda del segnale diretto può essere quello della sorgente Zs se l'osservatore è vicino oppure l'impedenza del vuoto Zo se l'osservatore è lontano.

FIGURA 5 Esemplificazione dei percorsi seguiti dalle onde elettromagnetiche nel tragitto sorgente - osservatore Esemplificazione dei percorsi seguiti dalle onde elettromagnetiche nel tragitto sorgente - osservatore

È possibile anche rappresentare la direzione d'arrivo dei segnali elettromagnetici tramite i parametri di Stokes, vedere figura 6. In figura sono rappresentati i segnali nella banda 1 Hz - 50 kHz, dove il cerchio di sinistra è posizionato nel piano orizzontale, gran parte dei segnali provengono dalla direzione Est-Nord-Est. Il cerchio di destra è posizionato verticalmente, la parte in giallo rappresenta l'interno della Terra, gran parte dei segnali provengono dalla ionosfera e dalla superficie terrestre, vi è anche un piccolo contributo proveniente dal sottosuolo.

FIGURA 6 Istogramma polare della direzione di arrivo dei segnali elettromagnetici Istogramma polare della direzione di arrivo dei segnali elettromagnetici

In ultimo si mostra, vedere figura 7, la ricostruzione della componente Z mediante le funzioni di risposta impulsiva legate alle funzioni A e B sulla base del modello di figura 8.

FIGURA 7 Ricostruzione della componente Z mediante le funzioni di risposta impulsiva legate alle funzioni A e B Ricostruzione della componente Z mediante le funzioni di risposta impulsiva legate alle funzioni A e B

FIGURA 8 Schematizzazione della struttura interna della Terra mediante le due funzioni A e B Schematizzazione della struttura interna della Terra mediante le due funzioni A e B
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