《利用地球卫星的无线电掩星技术—波动说处理法》的主要宗旨是推导一种纯波动说方法。给定点上某一谐波的振幅和相位用复谱级数形式来表示，其谱系数取决于介质的折射梯度、谱数和波的初始条件。因此，因为折射梯度不为零，谱系数在介质中随位置而变化，但是在各向同性介质中它们不变。将谱级数在所有谱数上相加，就得到给定点上电磁场的总贡献。谱数中的平稳相位点表示对场计算有贡献的主要邻域。这里我们的目标是从观测到的接收波振幅和相位的时间序列复原谱系数。谱系数的量值与大气层的吸收有关，它相对于各向同性介质中保持定常相位的相移与对波的该谱分量上大气折射梯度的累积效应相关。谱系数的相移由折射率梯度引起的相位延迟谱密度函数给出。通过复原这种谱密度函数，由这些量的形式积分关系式可得到折射梯度的剖面。尽管此类问题的全波动法因其复杂和麻烦而声名狼藉，但仍然可通过明智地使用渐近技术和平稳相位概念等方法将其数学部分变成易于处理的形式。这里将在波动说范畴下处理射线理论中众所周知的一些专题，如射线、焦散、折射、散焦和多径，等等。

前言 精确地定量描述波穿过复杂介质的传播仍然是当代较困难的数学问题之一。20世纪，电动力学中出现了麦克斯韦方程的多种求解法，都包含这种或那种形式的近似。这些方法涵盖了从方程自身的近似(如WKB、扰动理论、抛物线方程、有限元、动态规划、用亥姆霍茨基尔霍夫定理的标量衍射多相屏传播，等等)，到适当辅以波/光混合和各种谱技术的纯射线理论法。而且，特别在波长相对于折射介质尺度为小量时，不得不进行解析的和几何的简化来使问题容易处理。对声学、电动力学和地震学等不同领域的波传播文献进行比较，会发现难以计数的解析方法，有时还会发现同一种技术在不同领域应用时取不同的符号。 在波传播处理和推断介质某些物理特性的反演问题中，用航天器探测折射介质的无线电掩星技术相对来说还是一个新事物。第一次用航天器开展的行星掩星是在大约40年前利用NASA/JPL水手4号航天器经过火星背面完成的。在水手号与火星发生掩星的掩始期间，地面接收到的水手号无线电信号首次横切火星电离层和大气层。在水手号从火星背面掩终时，水手号无线电信号再次穿过这些介质。使用射线理论技术(部分借用地震学技术)，这次初步试验成功获得了精确的火星大气层垂直折射剖面以及相关密度和压力信息。 这些早期的射线理论技术在火星大气层那样的稀薄介质和其他行星大气层(如地球大气层)的上部区域中工作良好。但是，正如每个认真研究日出和日落的人都可以预见到的那样，且不说那些更加复杂的结构，即使是简单的中等尺度分层结构的稠密大气，使用基础射线理论技术也会导致反演问题遇到困难。从发射机经不同路径穿过大气层到达接收机的多条射线以及大气使各射线谱线加宽，导致纯射线理论方...