电离层闪烁对导航接收机性能的影响

为定量分析电离层闪烁对接收机环路的影响,利用信号在电离层闪烁影响下的等效传输信道模型,通过数值仿真对比分析了电离层闪烁对接收信号幅度、载波相位、码相位、载噪比和I/Q支路跟踪值的性能影响。结果表明：电离层闪烁会使接收载噪比出现深度的快速衰落,严重时会出现高达5dB的突降,从而显著地影响用户的定位性能;在相同的电离层闪烁强度下,较小的环路带宽会发生较弱的载波相位周跳。     

电离层对星载SAR影响的多相位屏仿真方法

利用多相位屏技术对电离层色散、相位闪烁、幅度闪烁等影响的P波段星载SAR(Synthetic Aperture Radar)回波进行了仿真.将电离层建模为只改变信号相位的多个薄屏,信号在屏之间的衍射效应实现电离层的幅度闪烁和相位闪烁.衍射结果由斜入射条件下球面波的抛物方程在自由空间的解析解得到.穿过多相位屏的信号复振幅中包含了电离层色散、相位闪烁、幅度闪烁等影响.回波信号通过发射信号的频谱与受电离层影响的复振幅相乘得到.仿真表明,该方法可以真实反映电离层色散、相位闪烁、幅度闪烁等效应,为研究电离层影响下的星载SAR成像提供真实可靠的数据.     

VHF/UHF振幅闪烁和VHF快速法拉弟旋转起伏

本文利用1988年9月至1989年5月在武昌(114.4°E,30.6°N)同时接收日本ETS-Ⅱ卫星(130.0°E)发出的VHF(136MHz)信标信号和苏联静止站-T卫星(99.0°E)发出的UHP(714MHz)广播电视信号时获得的观测记录,对夜间出现的双频(VHF/UHF)闪烁和VHF快速(每分钟大于5次的起伏)法拉弟旋转起伏(以下用FRF表示法拉弟旋转起伏)进行了统计分析,结果发现在临近太阳黑子最大年份观测到的双频夜间闪烁主要为急始型,呈赤道特性,且在临近二分点的月份里有最大出现率,秋季更为明显;伴随VHF振幅闪烁出现的快速FRF常与UHF振幅闪烁共存,以及产生这种现象的不规则体由西向东漂移,东-西向的漂移速度分量,在子夜前为140m/s,在子夜后为90m/s。      

C频段卫星电视系统传输参数选择

<正> 一、引言一般说来C频段卫星电视系统作为集体接收是优于Ku频段卫星电视系统的。它不仅每年每套节目的价格要低得多,而且技术成熟、系统可靠、信号传输效果好,降雨衰减小,便于实现通信、广播的综合利用。C频段卫星电视系统要根据该系统主要功能确定系统参数,进行星地权衡,对于每个站的优值(G/T值),根据每个站担负的功能不同,而进行确定。作为地区的演播中心要求优质,作为边远地区电视收转站要求好的质量,作为廉价收看站要求过门限的质量。作为廉价、大量使用转播系统的质量要求应按国际电信联盟(CCIR)建议主观评定质量五级记分制的4分标准来考虑。     

新乡上空Es层不均匀体的闪烁特性

本文介绍新乡1989和1990年夏季ES层不均匀体引起的ETS-II卫星136MHz信号幅度闪烁的观测结果。揭示了闪烁出现与f₀E_s的关系、闪烁强度和持续时间的概率分布、准周期性闪烁特点以及闪烁谱特征。导出了ES层不均匀体的尺度和漂移速度等物理特性。      

法国和西德的直播卫星

到目前为止,还需用大型地球站接收中、低功率卫星转发的电视节目。苏联和印度拥有供集体接收的电视卫星,日本的中功率广播卫星既可集体,也可个人接收,美国和加拿大仍采用大型抛物面天线接收卫星电视节目,只有法国和西德将要首先发射大功率卫星,直接用一米以下的抛物面天线接收卫星转发的电视节目。     

卫星电视会议系统

一、卫星电视会议系统及特点卫星电视会议是指通过设置在36000公里高度的地球静止轨道通信卫星作为中继站而传送的电视会议,是一种可同时传送2路或多路图象和声音信号的现代通信方式,身处异地的与会代表相互之间可看到和听到逼真的动作表情、形象、文字图表和发言。系统的主要组成有: 1.卫星电视会议室一般两点间的卫星电视会议室设备简单,只需要固定式和便携式电视摄象机、送话器、电视接收机(监视器或大屏幕显示设     

国际卫星电视会议技术发展状况

最近几年,国际上卫星电视会议技术迅速发展。实践证明,开展卫星电视会议业务可以节省大量的差旅费,节省宝贵的时间。1982年10月,美国和英国通过美国商用通信卫星(SBS),在伦敦、芝加哥和旧金山之间进行了电视会议通信试验。一年以后,1983年10月,美国又同日本成功地进行了电视会议传输。电视信号传输路径是:从美国东部的康涅狄格州将信号送到 SBS卫星,经卫星把信号中继到美国西部旧金山SBS 卫星地球站,在地面又将信号传到詹姆斯堡国际通信卫星地球站,再将信号发向     

复杂目标可视化角闪烁偏差计算

角闪烁偏差是雷达跟踪扩展目标时误差产生的重要来源之一,在实际跟踪和制导中,常由于目标回波信号的角闪烁偏差而致使脱靶率大大增加,因此对角闪烁偏差的研究将有助于提高跟踪目标的准确率.在基于可视化电磁计算系统(GRECO)上,用屏幕上的每个像素代表目标的一个散射中心,将目标的散射中心的数量提高到像素级上,再利用相位梯度方法完成目标的角闪烁计算,进而提高了计算精度.选用了两球标准体进行角闪烁校模,计算结果与测量结果一致,证明了此方法的准确性.在此基础上进行复杂目标的角闪烁计算,实现了复杂目标可视化角闪烁计算系统,并分析了导弹靶标由于目标角闪烁影响而导致的脱靶概率.      

罗兰C定时接收系统时延的一种测量方法

分析了罗兰C时号发射、传递和接收各环节信号的变化过程,得出了环形接收天线和杆接收天线两种情况下接收系统时延的表达式,介绍了一种精确测量罗兰C定时接收系统时延的方法,给出了一组实测结果及其分析。     

电离层不规则结构对GPS性能的影响

电离层不规则结构的存在可引起无线电信号的幅度和相位发生随机起伏, 这 种电离层闪烁现象会影响全球定位系统(Global Positioning System, GPS)的 性能, 降低定位精度, 严重时导致信号失锁. 电离层不规则结构对GPS性能的 影响涉及电离层物理、接收机设计和表征卫星几何分布的精度衰减因子(Dilution of Positioning, DOP)等多方面因素. 本文通过对表征电离层不规则结构参数 的分析, 根据GPS接收机跟踪环路和闪烁信号模型, 综合研究了电离层闪烁对 GPS接收机载波跟踪环和码跟踪环跟踪误差的影响; 结合实际观测, 评述 了电离层不规则结构对单频和双频GPS接收机定位性能的影响, 在此基础上 提出了有待深入研究的问题及具体建议.      

Statistical evaluation of GLONASS amplitude scintillation over low latitudes in the Brazilian territory

The ionospheric scintillation, generated by the ionospheric plasma irregularities, affects the radio signals that pass through it. Their effects are widely studied in the literature with two different approaches. The first one deals with the use of radio signals to study and understand the morphology of this phenomenon, while the second one seeks to understand and model how much this phenomenon interferes in the radio signals and consequently in the services to which these systems work. The interest of several areas, particularly to those that are life critical, has increased using the concept of satellite multi-constellation, which consists of receiving, processing and using data from different navigation and positioning systems. Although there is a vast literature analyzing the effects of ionospheric scintillation on satellite navigation systems, the number of studies using signals received from the Russian satellite positioning system (named GLONASS) is still very rare. This work presents for the first time in the Brazilian low-latitude sector a statistical analysis of ionospheric scintillation data for all levels of magnetic activities obtained by a set of scintillation monitors that receive signals from the GLONASS system. In this study, data collected from four stations were used in the analysis; Fortaleza, Presidente Prudente, São José dos Campos and Porto Alegre. The GLONASS L-band signals were analyzed for the period from December 21, 2012 to June 20, 2016, which includes the peak of the solar cycle 24 that occurred in 2014. The main characteristics of scintillation presented in this study include: (1) the statistical evaluation of seasonal and solar activity, showing the chances that an user on similar geophysical conditions may be susceptible to the effects of ionospheric scintillation; (2) a temporal analysis based on the local time distribution of scintillation at different seasons and intensity levels; and (3) the evaluation of number of simultaneously affected channels and its effects on the dilution of precision (DOP) for GNSS users are also presented in order to alert the timetables in which navigation will be most susceptible to such effects, as well as statistics on simultaneously affected channels. Relevant results about these statistical characteristics of scintillation are presented and analyzed providing relevant information about availability of a navigation system.     

第24太阳活动周中国地区电离层闪烁统计特性研究

利用第24太阳活动周中国多个地区GNSS电离层闪烁监测站数据,统计分析中国中低纬地区电离层闪烁特性.结果显示:电离层闪烁主要发生在春秋分及夜间20:00—02:00LT时段;在28°N以南地区,纬度越低电离层闪烁强度和发生概率越高;电离层闪烁发生概率与太阳活动呈正相关,太阳活动上升年电离层闪烁发生概率高于下降年;不同强度地磁活动条件下,电离层闪烁均可能发生,且与地磁活动强度整体呈负相关.通过研究电离层闪烁统计特性,可以为电离层闪烁机理的深入研究、预报及工程应用提供参考.      

The ionosphere,radio navigation,and global navigation satellite systems

This article is a review of Global Navigation Satellite Systems (GNSS) for space scientists who are interested in how GNSS signals and observables can be used to understand ionospheric dynamics and, conversely, how ionospheric dynamics affect the operational capabilities of GNSS receivers. The most common form of GNSS is the Global Positioning System (GPS); we will first review its operating principles and then present a discussion of errors, of which ionospheric propagation is the most significant. Methods and systems for mitigating errors will be introduced, along with a discussion of modernization plans for GPS and for entirely new systems such as Galileo. In the second half of this article the effects of the ionosphere on GPS signals will be examined in more detail, particularly ionospheric propagation, leading to a discussion of the relation of TEC to ranging errors. Next, the subject of scintillations will also be introduced and connected to the presence and scale sizes of irregularities. Scintillations will be examined as spatial and temporal structures. The method of measuring scintillation pattern drift and ionospheric velocity will be discussed. We conclude by examining ionospheric effects on GPS at midlatitudes.     

中国南京地区L波段电离层闪烁初步统计分析

利用南京地区2008年11月至2009年10月电离层闪烁监测数据, 统计分析了该地区一年间L波段电离层幅度闪烁发生率的逐日变化、逐月变化、地方时变化和空间分布等特征. 统计结果表明, 在此期间, 南京地区L波段电离层幅度闪烁活动比较平静, 主要以0.14<0.2的闪烁为主, S₄>0.2的闪烁很少发生.不同强度幅度闪烁表现出一致的时间变化和空间分布特征, 2008年11月为最小,2009年6月、8至10月闪烁发生率都有明显的增强, 在10月达到最大, 在8月和10月的S₄>0.2的闪烁主要出现于正午到日落前这段时间; 对于闪烁的空间分布, 单站一年数据统计显示, 测站北向闪烁的发生频率高于南向, 但该统计结果需要更多的数据样本进行进一步的验证.      

北驼峰区电离层GPS卫星闪烁事件时空特征及对通信的影响

基于子午工程北大深圳站（22.59°N,113.97°E）电离层GPS双频接收机在2011年1月1日至2017年12月31日连续7年的长时间序列闪烁和TEC观测数据,分析不同太阳活条件下华南赤道异常北驼峰区观测到的GPS卫星L波段电离层闪烁事件时空分布特征及其对通信的影响.结果表明:GPS闪烁事件几乎都发生在夜间,且主要发生在春秋分月份;在不同太阳活动条件下,夜间GPS闪烁事件都主要发生在北驼峰区域靠近磁赤道的一侧,且GPS闪烁事件存在明显的东-西侧天区不对称性,即在台站西侧天区发生的闪烁事件明显偏多;在不同太阳活动条件下,弱闪烁事件伴随的TEC耗尽和卫星失锁事件比例相对较低,强闪烁事件则大部分都伴随着TEC耗尽和卫星失锁事件的发生.      

电离层TEC日落阶段涨落异常增强现象研究

重点报道了一种TEC信距测量的夜间抖动异常现象，分析了这种现象的观测特征，指出了夜间GPS伪距观测是的异常抖动，特别是日落后时段GPS伪距观测量的散开十分严重的乐是个别的偶然现象，在考察了周围环境之后初步排除了这种现象是由周围地物引起的可能性，而进一步与电离层不均匀体（Spread-F)的特征，特别是它发生率最大的地方时进行比较，认为这是一种电离层效应，由大尺度的电离层不规则结构造成的散射很可能是这种夜间散开的主要原因。本文仅就单站GPS观测资料认证了这种夜间强烈抖动的存在，分析了北京上空电离层中发生的不均匀体或各种扰动对GPS信号的可能影响及其观测特征，指出了夜间GPS伪距观测量的异常抖动，特别是日落后时段GPS伪距观测量的散开十分严重的现象，可以用于电离层不规则结构的研究。由于GPS设备比较简便，数据量大，精度高，适用于各种环境等特点，我们发展的单站数据分析方法可能会对研究电离层TEC夜间涨落异常增加现象，包括地域，时间上的统计特性比较有利。     

A study on cycle slip detection and correction in case of ionospheric scintillation

This research is aiming for cycle slip detection and correction in case of ionospheric scintillation. Different from the normally discussed situation without ionospheric scintillation, ionospheric delay cannot be neglected due to abrupt ionosphere change. In this case, ionosphere-free testing quantities for cycle slip detection and correction have to be used.     

Characterization of ionospheric amplitude scintillations using wavelet entropy detrended GNSS data

The extensive monitoring networks of Global Navigation Satellite System (GNSS) ionospheric scintillation have been established to continuously log observation data. Further, the amplitude scintillation index and the phase scintillation index, which are derived from scintillation observations, are anticipated to accommodate the accuracy requirement of both the user level and the monitoring station level. However, raw scintillation observations essentially measure superposed waveform impairments of GNSS signals propagating through ionosphere and troposphere. It implies that fluctuations of raw scintillation observations are caused by multiple factors from the entire radio propagation environment. Hence, it is crucial to characterize ionospheric scintillations from GNSS observation data. And the characterization is implemented through extracting fluctuations of raw observations merely induced by ionospheric scintillations. Designed to address this problem by means of Fourier filtering detrending, the present work investigates the influence of varying detrending cutoff frequencies on wavelet statistical energy and wavelet entropy distributions of scintillation data. It consequently derives criteria on the optimum detrending cutoff frequency for three types of raw amplitude scintillation data, which are classified by their wavelet energy distributions. Results of the present work verify that detrending with specific optimum cutoff frequencies rather than the fixed and universally applicable one renders the validity and credibility of characterizing ionospheric scintillations as the part of GNSS observation fluctuations purely induced by ionosphere electron density irregularities whose scale sizes are comparable with or smaller than the Fresnel scale.     

同步卫星讯号显示的电离层闪烁特性

本文利用1983年5—8月,1984年5—12月在武昌(114.4°E,30.6°N)对日本ETS-Ⅱ卫星(130.0°E)发出的136.1124MHz讯号的观测资料进行了统计分析。结果表明:(1)武昌电离层闪烁不但有日变化,而且有季变化。每年5—7月为闪烁最大活动期,在这些月份的夜间常出现法拉弟旋转角类波扰动伴随有强闪烁现象。武昌电离层闪烁是属于中纬闪烁型;(2)闪烁指数与法拉弟旋转角起伏密切相关,它们出现率之间的相关系数为0.8以上;夜间闪烁与扩展F层,白天闪烁与突发E层出现率之间的相关系数分别为0.6和0.55。