冲绳地区电离层Es变化特性研究

电离层偶发E层(Es)是发生在电离层E层高度上的偶发电子密度不均匀体结构,其最大电子密度最高可达E层背景电子密度的100倍以上。Es是一种重要的环境资源,以其作为散射体,能够实现甚高频(VHF)超视距通信,弥补电离层常规短波(HF)通信带宽的不足。远东地区是全球Es的高发区,具有独特性和典型性,开展该地区Es变化特性的研究,掌握该地区Es变化规律,不但是开展研究Es超视距通信研究的前提,也对探索Es的成因具有重要意义。文中利用日本冲绳站30年的电离层垂直探测数据,开展了Es强度特性、日变化、季节变化及长期变化趋势研究,取得的成果对开展电离层Es产生机理和应用研究具有重要参考价值。     

高纬地区电离层扩展F发生时间研究

利用高纬地区Zhigansk、Yakutsk两个台站的DPS-4电离层测高仪2006年观测到的扩展F(Spread-F,SF)数据统计分析了两台站不同类型SF出现的地方时分布及其季节变化.结果表明:Zhigansk和Yakutsk两个台站观测到的SF主要类型都是频率扩展(Frequency Spread-F,FSF)和混合扩展(Mixed Spread-F,MSF);两台站FSF出现的时间范围具有明显的季节变化,而MSF在各个季节都主要出现在18∶00—06∶00LT.通过分析可以认为这两个高纬度地区FSF的发生主要与电离槽有关,而MSF主要与夜侧磁层粒子沉降有关.     

GPS监测电离层变化

就大气对ＧＰＳ测量的影响作了详细的讨论，分析了影响电离层变动的起因及在不同的地区测量时电离层对ＧＰＳ结果可能产生的影响，提出利用ＧＰＳ监测电离层中、大尺度扰动的监测方法，并利用上海连续三天ＧＰＳ观测资料进行了实算，其结果表明ＧＰＳ可以对中、大尺度电离层扰动进行监测。     

太阳活动低年(2005—2007)期间中国低纬地区电离层foF2变化特性

利用2005—2007年广州、海口和重庆三个台站的f_oF₂数据,研究了f_oF₂日变化、季节变化和f_oF₂随太阳活动的变化规律,以及空间天气事件如磁暴对f_oF₂的影响.结果发现:f_oF₂的日变化规律体现在日出前出现最小值,海口和广州两站在14:00—16:00出现最大值,重庆站在12:00—14:00出现最大值;春秋季f_oF₂均值高于夏冬季节,春季高于秋季,冬季高于夏季（重庆站不明显）;从2005年开始,临频值整体下降,与太阳黑子数呈现正的线性关系;在2005-08-24开始的磁暴期间在磁暴的主相发生f_oF₂的正向扰动,在磁暴发生的第二天f_oF₂整体呈现负向扰动.综合以上信息可知,我国低纬地区可以划分为赤道异常区和非赤道异常区,两个地区f_oF₂有所相似但仍有不同,应结合太阳活动具体分析.     

海南地区扩展F的季节变化研究

对2002年3月～2005年2月期间海南地区DPS-4测高仪观测到的扩展F资料按照频率、区域、混合和强区域扩展等四种类型进行了分析研究.结果表明:在太阳活动高年(2002年),频率扩展不够活跃;区域扩展主要活跃在夏末秋初的7、8和9月份;混合扩展主要活跃在春季的3月份;强区域型扩展则主要活跃在春秋季的3、4和9月份.在太阳活动中年(2003和2004年),频率扩展主要活跃在夏初的5、6月份;区域扩展主要活跃在2004年的秋季9月份,而2003年各季均不够活跃;混合扩展主要活跃在2003年冬季的12、1(2004)月份和2004年的夏季6、7月份;强区域型扩展则主要活跃在2003年秋季的10月份和2004年春季3、4月份以及夏末深秋的8、10月份.海南地区扩展F的特性与巴西Paulista台站的观测结果相比较主要在季节变化上有很大的不同,与印度Ahmedabad台站的观测结果相比较则主要在季节出现率上有较大的差异.     

南极长城站周边地区电离层TEC变化特性

电离层总电子含量(Total Electron Content,TEC)是描述电离层电波环境特性的重要参量.利用GPS观测数据分析讨论了南极长城站周边电离层TEC环境的规则和扰动变化,结果表明:电离层TEC具有明显的威德尔海异常特征,夏季夜侧要高于日侧,其极大值出现在地方时5h前后,而冬季和分季则以地方时11 h前后为极大;电离层TEC负相暴在地方时12 h前后发生率极低,表现出所谓的"禁时效应";电离层TEC暴事件发生率随太阳活动性的增强而升高,且其在夏季为极小,两分季为极大;高达94.8％的电离层TEC暴事件发生伴随有较强的极光电集流AE(Auroral Electrojet)指数扰动,这预示着该地区电离层TEC暴变事件与极光亚暴活动有着很强的相关性.     

电离层变化对短波广播的影响

短波广播的信息传输质量与人们生活息息相关。分析电离层变化对短波广播传输造成的影响,并针对相关问题制定解决措施,有助于保证短波广播的传送,促进短波事业的健康发展。     

海口电离层变化特征

本文对海口地区电离层变化特征进行了综合分析。结果表明：海口地区电离层变化具有明显的地域特点。海口地区电离层参数的日变化、季变化、年变化异常，以及夜间Ｅ层（微粒Ｅ）和夜间扩展Ｆ等变化特征说明除主要的电离源太阳外，还存在着其它影响当地电离层生成的因素。     

利用人工神经网络研究电离层参量变化

利用人工神经网络研究低纬电离层参量的预测，首先我们研究从某一个月的电离层月中值预测下一个月的月中值。     

南极中山站电离层变化特性分析

本文详细地分析了１９９０年３月至１９９１年２月南极中山站电离层Ｆ２层临界频率ｆｏＦ２、Ｆ层最低虚高ｈ＇Ｆ的变化特性。分析结果表明,中山站的ｆｏＦ２日变化不呈现明显的ＵＴ效应,季节变化具有冬季异常特征。ｈ＇Ｆ的夏季曲线和冬季曲线呈现出十分不同的图样。文章的最后给出了若干典型的电子浓度剖面分布。     

A Barker signal transmitted over an ionospheric path

A rectangular radio pulse formed on the basis of the Barker code and transmitted over a long-distance ionospheric path is considered. The character of signal distortions and the rate of their increase are analyzed. The determining effect of the initial duration and carrier frequency of the signal on its current characteristics is revealed. For the decameter wavelength band, it is shown, that, when the parameters of the problem vary within a wide range, the autocorrelation function of a Barker signal is deformed, its center maximum being preserved and substantially spread.     

电离层侧向散射传播特性分析

侧向散射探测技术是近几年发展起来的一种新的电离层探测技术.如何基于电离层侧向散射探测结果准确获取探测区域内电离层状态信息,还需要对电离层侧向散射传播特性进行深入分析.本文详细推导了侧向散射来波信号的信噪比方程,并利用三维数字射线追踪技术,仿真得到了不同接收波束指向下的侧向散射扫频电离图,给出了最小时延线、不同地面距离最大可用频率（MUF）等参数的变化规律.     

Real-time dynamic system for monitoring ionospheric propagation conditions over Europe

Real-time measurements of the critical frequency of F/sub 2/ layer, foF/sub 2/, and the propagation factor for a 3000 km range, M(3000)F2 from four European Digisondes operating in Athens, Rome, Chilton and Juliusruh and the Bz-component of the interplanetary magnetic field, Bz-IMF, from the NASA Advanced Composition Explorer (ACE) spacecraft mission are combined for the development of a real-time dynamic system, oriented to monitor the ionospheric propagation conditions over Europe. The validity of the developed system in its present operational form is investigated through the analysis of two case study events. First results indicate a temporal correlation between the Bz-IMF component disturbances and the quantitative signature of ionospheric disturbances at middle latitude, making the developed facility a useful tool for modelling and forecasting ionospheric propagation conditions.     

利用人工神经网络重构区域电离层临界频率分布

提出了利用人工神经网络重构区域电离层临界频率分布的方案.对太阳活动高年和太阳活动低年白天的电离层临界频率分布进行了重构,讨论了站点分布对重构的影响,利用境外的历史资料对重构结果进行了验证.研究表明,拉萨站和重庆站对重构影响较大,兰州站和乌鲁木齐站对重构的结果影响较小.     

Concatenated coding schemes and interleaving techniques over Rayleigh fading ionospheric channels

In this paper the performance of a concatenated coding scheme is evaluated over a slow Rayleigh fading HF ionospheric link with additive white Gaussian noise (AWGN). Well‐known Ungerboeck TCM techniques onto an 8‐PSK signal set are used as inner codes and Reed–Solomon block codes as outer codes. The coded/modulated signal is further differentially encoded before transmission to combat random phase changes. Block interleaving techniques are necessary to randomise long bursts of errors caused by the fading channel. The performance of the proposed concatenated coding system is investigated for various Doppler spreads. Significant coding gains are achieved over uncoded, diversity or other conventionally coded systems with a small bandwidth expansion. Finally the interesting effects of interleaving on the behaviour of the proposed systems are analysed. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

昆明站电离层闪烁形态与海口站的对比分析

对昆明站和海口站2004年1～12月的GPS电离层闪烁形态进行了对比分析.结果表明,昆明站的闪烁频率和强度均弱于海口站,其闪烁发生的时间比海口站晚大约一小时,昆明站将近90%的闪烁事件发生在观测站以南,仅个别事件发生在北向,而海口站闪烁事件发生在南向的不到70%.这充分体现了昆明站的地域特性及赤道异常区电离层不规则结构发展特性.     

电离层涡旋加热波的传播特性理论分析

涡旋波加热是目前电离层加热试验技术研究的一个热点,但主要侧重于试验现象的分析和解释,对涡旋加热波传播特性及空间场分布特性的讨论很少.文章从菲涅耳衍射理论出发,利用厄米-高斯模和拉盖尔-高斯模的相互转换关系,对电离层涡旋加热波在自由空间的传播特性进行了理论分析,推导了其解析表达式.结果表明涡旋电磁波在传播时,可保持自身表达形式的不变性.依据解析表达式,仿真分析了涡旋波空间幅相分布与拉盖尔-高斯模阶数的关系,给出了涡旋场峰值波束指向的求解方法和公式.这些结论为利用涡旋波深入开展电离层加热研究,实现可控的涡旋加热场空间分布提供了一定的理论指导.     

极区电离层闪烁特征初步分析

介绍了中国在极区的电离层闪烁观测研究工作,通过对Sodankyl(a)和Tromsφ两个观测站2004年3月至2008年9月期间的电离层闪烁观测数据的统计分析,给出了太阳活动低年该地区电离层闪烁的变化特征:随着太阳活动程度的降低,闪烁事件明显减少;由于极区与低纬地区电离层闪烁产生机制不同,极区闪烁形态主要表现为相位闪烁,幅度闪烁很少;极区闪烁不只是发生在地方时的晚上,白天也会有闪烁出现;并且,极区闪烁对季节没有明显的依赖关系,可发生在任何季节;但是,极区闪烁事件对地磁活动存在明显的响应.     

Effect of ionospheric characteristics on the shape of an ultrabroadband pulse

The effect of ionosphere on the time characteristics of an ultrabroadband transionospheric pulse is demonstrated.     

高频地波雷达中电离层杂波的时频特征

高频地波雷达中的电离层杂波通常可分为聚集区和扩展区,聚集区杂波对应于经电离层直接反射的回波,距离扩展较小,表现为单(或多)分量调幅-调频(AM-FM)信号;扩展区对应于复杂混合路径的回波,具有较大的距离域和时频域扩展.电离层聚集区杂波在距离上的相关性明显高于正常海洋回波,而扩展区杂波的距离相关性则相对较弱.利用雷达杂波的时频特征,可以对电离层聚集区回波进行时频面掩模处理抑制强杂波,或利用相邻距离元上的回波信号进行杂波对消.雷达实测数据处理结果表明上述分析和杂渡抑制方法是有效的.