电离层闪烁和降雨衰落同时发生-ITU
ITU-R P619估计空间站与地区表面站之间的干扰
估计空间站与地区表面站之间的干扰所需的传播数据附件11. 简介陆地与空间站之间，同一系统空间站之间，不同系统空间站之间的干扰有许多种路径：1.1 不同系统中空间站与地球站的干扰B1模式：一个空间站系统中的一个空间站对另外一个系统的地球站产生的干扰B2模式：一个空间站系统中的一个地球站对另外一个系统的空间站产生的干扰1.2 空间站与陆地站之间的干扰C1模式：空间站对陆地站产生的干扰C2模式：陆地站对空间站产生的干扰产生这几种干扰路径的最基本的三种机制是晴空传播，雨雪散射，在相邻地球空间路径中的不同衰减。
下面会讨论这些机制。
ITU-R P.531讨论了地球空间传播上的电离层影响。
这些影响依赖于频率，包括火花效应，吸收，到达方向的变化，传播延迟，频率变化和法拉第旋转。
2 晴空传播由于晴空的影响很多传播机制的路径损耗会改变。
一般来说，这些机制单独的影响会随着地球空间路径仰角的减小而增加。
晴空传播在以下几个方面影响地球空间路径仰角：－大气吸收，－云层衰减，－熔化层衰减，－对流层火花效应，－小角衰减，－射线弯曲度，－天线增益的退化，－散焦(波束展开)，－ducting，－地面/建筑物反射。
ITU-R P.452给出了计算陆地系统视距，衍射，对流层散射和ducting层反射传播的方法。
在上面提到的影响中，只有对流层火花效应，小角衰减，射线弯曲度会在系统间产生变化的干扰电平。
在设计非常好的地球空间系统中地面反射不会出现。
2.1 基本传输损耗基本传输损耗b L 表示为92.520log 20log b g D S L f d A A G =++++- dB (1)其中f ：频率GHzd ：路径长度kmg A ：大气产生的损耗dBD A ：波束展开产生的损耗dBS G ：火花效应产生的“增益”dB在ITU-R P.676中描述了大气产生的损耗g A 。
它是表面水蒸气密度ρ，地球等效半径6110(157)e R N -=-∆的函数，把范围放小的话，它也是表面空气温度的函数。
ITU-RM828-2建议书
ITU-R M.828-2*建议书卫星移动业务（MSS）中无线电通信电路可用度的定义（ITU-R第85/8号研究课题）（1992-1994-2006年）范围本建议书定义了卫星移动业务（MSS）中无线电通信电路的短时可用度，以便向设计人员和规划人员提供一个指导，同时为干扰准则提供一个依据。
国际电联无线电通信全会，考虑到a) 需要定义卫星移动业务（MSS）中无线电通信电路的可用度作为设计人员和规划人员的一个指导，并且为干扰准则提供一个依据；b) 除其他因素之外，还由于MSS电路通常是基于按申请分配方式来建立的，卫星固定业务中用来定义可用度的方法不适用于卫星移动业务中的无线电通信电路；c) 除其他因素之外，业务链路可用度还取决于无线电通信电路建立时以及通信持续期间移动地球站（MES）的位置；d) 有时利用不同的系统部件用于系统接入和用于通信；e) 设备可用度（包括空间站）是依赖于可靠性、性能和可维护性；f) 无线电通信电路的可用度是由设备和传播可用度的综合影响来确定，建议1无线电通信电路的总可用度应该以部件可用度为基础按照接入可用度和通信可用度来定义，构成接入信道和无线电通信电路的部件（见注1）如下：–空间站；–视距条件（见注2）下的馈电链路无线电通路和业务链路无线电通路及，–地球站（应该包括陆地地球站（LES），移动地球站（MES）和其他相关的地球站）；*应提请电信标准化部门（第12和13研究组）注意本建议书。
2 卫星移动业务中无线电通信电路的可用度应该用下面的公式来定义：可用度=（100-不可用度）（%）其中，不可用度指由所有部件引起的电路中断时间的累积百分比。
在卫星移动系统中，不可用度可以用下面的公式近似表示（见注3）：不可用度=不可用度（空间站）+不可用度（无线电通路）+不可用度（地球站）（见注4）其中，每个部件的不可用度用下面的公式计算：不可用度（部件）% =（100-可用度（部件））（%）。
电离层闪烁对全球导航卫星系统_GNSS_的定位影响分析_刘钝
电离层闪烁对全球导航卫星系统(GNSS)的定位影响分析刘 钝,冯 健,邓忠新,甄卫民(中国电波传播研究所,山东青岛266107) 摘 要:电离层闪烁是影响卫星导航系统定位性能的重要因素之一,中国南方区域是全球电离层闪烁多发区之一,开展电离层闪烁对卫星导航系统性能的影响研究具有重要意义。
利用中国区域的电离层闪烁数据和GPS测量数据,对电离层闪烁情况下的用户定位性能进行了比较分析,发现电离层闪烁将引起用户定位误差的普遍增大,严重时可能出现定位异常,电离层闪烁对不同的定位应用方式具有不同程度的影响,电离层闪烁对卫星导航系统的多种影响是卫星导航系统的重要威胁之一。
关键词:电离层闪烁;全球导航卫星系统;定位 中图分类号:T P79 文献标志码:A 文章编号:1008-9268(2009)06-0001-080引 言电离层闪烁是影响卫星导航系统定位性能的重要因素之一。
电离层闪烁将引起穿越其中的卫星信号的快速起伏,使导航接收机接收信号的信号载噪比快速抖动、信噪比下降,甚至引起卫星信号的中断[1]。
电离层闪烁对卫星导航系统的影响包括接收机码测量精度的降低、载波周跳的有效检测、电离层延迟的精确修正、DOP因子增大等。
上述各种效应之间又是相互影响的。
因此,在对闪烁对卫星导航系统产生上述影响分析的基础上,应进一步针对用户最终的定位结果进行分析。
对卫星定位方法及精度分析进行了简单的介绍;对不同用户定位方法在电离层闪烁情况下的结果进行了比较,并针对电离层闪烁影响的各个方面进行了分析;最后得出一些电离层闪烁影响的结论。
1 电离层闪烁对卫星导航系统影响的分析方法1.1 卫星导航系统定位方法及精度评估卫星导航系统伪距观测方程一般可表示为[2]: PR i=ρj i+b i-B j+I j i+T i+T j gd+M PR+E PR(1)其中,i=1,2,表示不同观测频率;j为卫星编号,表示不同的卫星;P R i为码伪距测量;ρj i为接收机至卫星的几何距离;b i,B j分别表示接收机钟差和卫星钟差;I j i,T i分别表示电离层延迟和对流层延迟;T j gd为卫星的硬件频间偏差;M PR,E PR为多路径误差和观测噪声误差。
无人机测控与通信系统信道传输特性研究
无人机测控与通信系统信道传输特性研究陈远友(中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄050081)摘要无人机测控与通信地空视距链路一般工作在低仰角移动通信模式，信号传输受地面复杂环境影响造成多径效应、多普勒效应和阴影效应等导致接收信号的衰落，其衰落特性不能用单一的概率分布函数来描述。
针对该链路的具体特性，采用状态数为3 的高动态M ark ov信道模型描述其传播特性并进行了仿真分析，仿真结果表明，信道传输特性必须考虑多径、阴影和多普勒的综合影响，简化的信道模型可能对那些在复杂环境获得的试验数据的分析带来不利影响。
关键词无人机;信道特性;多径效应;阴影效应;M ark ov中图分类号TN911. 22 文献标识码 A 文章编号1003 － 3106( 2014) 03 － 0015 － 03Ｒese a r c h o n C hann el C ha r a c t e r is t ics of UAV TT＆C andC o mm un ic at io n Sys t e mC HEN Yuan-yo u(Th e54t hＲe se ar c h In st i t u te o f C E T C，Sh i j i a z huang H eb e i 050081，Ch i na)A b s t r a c t The g r o und-air LO S da talink of UAV TT＆C and c o mmunicati o n s y stem o perates g enerall y a t l ow ele v ati o n，and the im- pacts of c o mple x g r o und en v ir o nment o n si g nal transmissi o n must be c o n sidered，such as multipath e ff ects，D o ppler e ff ects，shad ow e ff ects，etc〃w hich re sult in recei v ed si g nal f adin g〃 The f adin g can’t a l w a y s be succinctl y summari z ed in simple anal y tic fo rmulas〃 A sta- tistic al m o del w ith thre e-sta te M ark ov chain fo r the UAV LO S channel is presented〃 The simulati o n re sults sh ow that the shad ow e ff ec ts must be c o nsidered t og e ther w ith o ther f act o r s〃K ey wo r d s UAV; channel characteristics; multipath e ff ects; shad ow e ff ects;M ark ov0 引言在现有的无人机系统中，地空视距链路承担着测控与通信系统的重要作用，为了延伸作用距离，视距链路大多在远距离低仰角情况下进行移动通信，受到多种因素的影响［1］，电波传播环境十分复杂。
ITU-RP531-8建议书卫星业务和系统设计中需要的电离层传播数据和预测方法
ITU-R P.531-8建议书卫星业务和系统设计中需要的电离层传播数据和预测方法（ITU-R 218/3号研究课题）（1978-1990-1992-1994-1997-1999-2001-2003-2005）国际电联无线电通信全会，考虑到a）电离层对至少12 GHz以下频率的传播有显著的影响；b）对3 GHz以下频率的非对地静止卫星轨道业务影响尤为显著；c）已经给出了经验数据和/或提出了建模方法，可用于预测卫星系统规划所需的电离层传播参数；d）电离层作用有可能影响综合业务数字网（ISDN）以及包括空间飞行器在内的其他无线电系统的设计和性能指标；e）已经发现这些数据和方法在传播现象自然变异性范围内可适用于卫星系统规划，建议1附件1中给出的数据和提出的方法在各自适用的范围内适用于规划卫星系统。
1 引言本附件涉及电离层传播对地—空路径的影响。
从系统设计的角度来说，电离层效应可以归为以下几类：a）卫星移动业务（MSS）传输路径上积聚的电子总容量（TEC）渗透电离层可引起MSS载波的极化旋转（法拉第旋转）和信号时延，并且因为折射效应引起到达方向的变化；b）电离层的局部随机性，也就是通常所说的电离层不规则性，将进一步引起超量和随机的旋转以及信号时延，这些只能用随机术语进行描述；c）因为与旋转和时延相关的电子密度与频率的关系是非线性的，并且由于链路在局部不规则的电离层中的显著移入和移出产生的多普勒效应，a）和b）会进一步导致MSS载波的散射和群速度失真；d）此外，电离层的局部不规则性如聚焦或散焦的棱镜也会引起电波的会聚或发散。
这些效应通常被称为闪烁，将引起MSS信号的幅度、相位和到达角的变化。
因为电离层物理特性复杂，上面提到的受电离层效应影响的系统参数不总是能用简单的分析公式简洁地表述。
相关数据将以表格和/或图片的方式表达，并辅以进一步描述或限定性说明，在实际使用中这是最好的表述。
在考虑传播效应对3 GHz以下频率的MSS系统设计的影响时，必须认识到：e）与§f）和h）带来的影响相比，通常认为水汽现象对空—地传播路径的影响较小；f）自然表面或人为障碍物影响和/或在较低仰角情况下带来的近地表面多径效应通常比较严重；g）近地表面多径效应在各个地点的影响是不同的，因此在MSS系统设计中考虑全球范围内传播因素时，该效应不占主导地位；h）在全球范围内进行MSS系统设计时，电离层效应是需要考虑的最重要的传播因素。
电离层对电波传播的影响
电离层对电波传播的影响电离层是地球大气层中的一层，它由高能太阳辐射和宇宙射线引起的电离作用形成。
电离层对电波传播有着重要的影响，特别是对于无线电通信和卫星导航等应用来说，了解电离层的特性和影响是非常重要的。
电离层的特性电离层主要由电离气体和自由电子组成，其密度和结构随时间和地点的不同而变化。
电离层的高度大约在50公里到1000公里之间，其中最重要的层是F层、E层和D层。
F层的高度在200公里到400公里之间，是最重要的反射层，可以反射高频电波；E层的高度在100公里到150公里之间，可以反射中频电波；D层的高度在60公里到90公里之间，可以吸收较高频率的电波。
电离层对电波传播的影响电离层对电波传播的影响主要表现在以下几个方面：1. 折射和反射：电离层可以折射和反射电波，从而使电波在地球表面和电离层之间来回传播。
这种现象被广泛应用于无线电通信和卫星导航等领域。
2. 吸收：电离层中的自由电子可以吸收电波的能量，特别是在D层，这种吸收作用会导致电波的衰减和失真。
3. 多径传播：电离层中的电波可以沿着不同的路径传播，这种现象被称为多径传播。
多径传播会导致电波的干扰和衰减，特别是在高频电波的传播中。
4. 散射：电离层中的自由电子可以散射电波，从而使电波的传播方向发生变化。
这种现象被广泛应用于雷达和无线电定位等领域。
如何应对电离层对电波传播的影响为了应对电离层对电波传播的影响，我们可以采取以下措施：1. 选择合适的频率和天线：不同频率的电波在电离层中的传播特性不同，选择合适的频率可以减少电波的衰减和失真。
同时，选择合适的天线也可以提高电波的传播效率。
2. 优化信号处理算法：针对电波传播中的多径传播和干扰等问题，我们可以采用优化的信号处理算法来提高信号的质量和可靠性。
3. 加强监测和预测：通过加强电离层的监测和预测，我们可以及时了解电离层的变化情况，从而采取相应的措施来应对电波传播中的问题。
总结电离层对电波传播有着重要的影响，了解电离层的特性和影响是非常重要的。
船舶通信设备技术讲义
3）.频分多址（FDMA - Frequency Division Multiple Access ）
（1) 定义:
卫星频段分成若干互不重叠的部分，分配给各 ， 地球站 。作为其载波
保护频带
卫星转发器 频带分配
大气
噪声
电离层闪烁 太阳黑子活动
四、卫星通信频段及主要性能参数
１．卫星通信频段的选择原则：
① 电波应能穿透电离层且传播过程中衰减要小； ② 天线系统接收的外部噪声要小； ③ 有较宽的频带，较大的通信容量，满足信息传输的要求； ④ 能充分利用现有的通信技术； ⑤ 与其它通信、雷达等电子系统间的干扰要小。
么？ 5．卫星是如何分类的？什么是静止卫星？静止卫
星具有哪些特点？ 6．什么是日凌中断？什么是星蚀？
思考题
7．什么是多路复用？什么是频分多路复用，有何 特点？什么是时分多路复用，有何特点？
8．什么是多址联接？多址联接技术有哪些？ 9．SCPC称为什么？它是一种什么技术？ 10．什么叫预分配方式？什么叫按需分配方式？在
（4） 接收系统品质因数 接收系统品质因数是衡量接收系统好坏的重要 指标。定义为接收天线增益与接收系统噪声温 度之比，也称为G/T值。G/T值较大为好。
四、卫星通信中的主要技术
1.多路复用：在基带内复用
1）定义：同一信道，互不干扰传输多路信号，收端能将各路
信号分离
2）技术难点： 多用户信号的合并和分离
卫星通信
1）卫星 2）地球站
固定地球站 移动地球站
地面站
车载站
地面站
机载 站
地面站
船载站
直升机卫星通信关键技术研究与实现
摘要摘要直升机由于自身显著的在特点在民用和军用方面都有极其重要的作用，特别是在自然灾害的紧急处理和营救，军事战争的侦查，运输和支援等方面凸显了其重要性。
在这些情况下，地面通信的网络有可能遭到自然灾害或者敌军的破坏而无法使用，直升机任务无法开展，这极大地限制了直升机的用途。
使用稳定高速的直升机卫星通信，保证了直升机正常通信和使用，可以挽回经济损失，拯救生命，扭转战局等，因此研究直升机卫星通信，具有重要的价值。
直升机卫星通信关键技术研究与实现，主要对象包括信道衰落模型、抗直升机旋翼遮挡通信和直升机卫星通信方案。
本文首先对直升机卫星通信信道的特点进行分析，然后根据国内外大量权威的实验或统计数据，定性的分析了直升机卫星信道的特点并基于一些成熟的信道模型提出了直升机卫星通信信道的衰落模型，并使用MATLAB对其典型取值的分布进行了仿真分析。
然后针对直升机旋翼遮挡，本文逐个仿真分析了卷积编码，交织编码，哈达玛矩阵变换，双重时间分集，空间分集和极化分集等手段对遮挡系统误码性能的改善情况，并比较了平均功率滑动窗口检测方法和判决反馈滑动窗口检测方法的遮挡检测技术性能。
然后对这些方法进行了有机组合，仿真分析组合方法对遮挡系统性能的影响，总结出最优的抗遮挡通信组合方法。
最后对于频带通信，本文结合传输的条件和抗遮挡通信的方法，首先对通信方案进行了设计，解决了传输过程中多普勒频移和直升机旋翼遮挡以及噪声影响等问题。
然后对通信方案中采用的关键技术包括帧格式设计、载波同步、残留频偏补偿的设计原则进行了原理分析和仿真验证，最后在Xilinx 的XC7K325T芯片上对通信方案的系统模块进行了FPGA实现，对载波同步和残留频偏补偿等关键模块的实现原理和结果进行了验证，并评估了硬件实现的资源消耗情况。
关键词：直升机卫星通信，信道模型，抗遮挡通信，载波同步，频偏补偿ABSTRCTOwing to the significant features of themselves, helicopters are extremely important in aspects of civil and military use, especially in emergency treatment for natural disasters and military detection. Furthermore, helicopters are particularly more important in transportation and support. Under these circumstances, the ground communication network may lose efficacy because of natural disasters or the enemy’s destruction, missions of helicopters couldn’t be accomplished, which immensely restricts the use of helicopters. Hence, the helicopter satellite communications with high-speed stability guarantees the normal communication and use of helicopters, which could reduce economic loss, save lives, reverse situations, etc. Therefore, it’s quite important to research the satellite communication of helicopters.The primary research objects on the satellite communication of helicopters include fading channel model, anti helicopter rotor block communication and helicopter satellite communication solutions.In this thesis, firstly the features of the helicopter satellite communication channel are analysed, then the fading channel model is proposed based on some mature channel models, finally the typical value distribution of the channel is simulated in MATLAB.Aiming at helicopter rotor block, the methods such as convolutional encoding, interleaved encoding, Hadamard matrix transformation, double time diversity, space diversity and polarity diversity used to improve the performance in anti rotor blockage are simulated and analysed, meanwhile the technical performance between average power sliding window method and occlusions detection in feedback sliding window decision are compared. Then an optimal anti-overlap communication combination method is achieved by combing these methods above organically and simulating the effect when using these combination methods in occlusions system.At last, aiming at band communication, firstly the communication scheme is designed by combing transmission condition and anti-block communication method, which solves the Doppler frequency shift, helicopter rotor block and noise problem in transmission. Then some key technologies including the design of frame format, carrier synchronization, compensation of residual frequency offset are analysed in principle and simulated, finally the system module of the communication scheme is implemented on the Xilinx’s FPGA chip “XC7K325T”, the implementation principles and results ofthe key modules like carrier synchronization and residual frequency offset compensation are verified, the resource consumption of hardware implementation is also evaluated.Keywords:helicopter satellite communication, channel model, anti-blockage communication, carrier synchronization, frequency offset compensation目录第一章绪论 (1)1.1 论文研究背景和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 国外研究现状 (2)1.2.2 国内研究现状 (3)1.3 论文结构安排 (4)第二章直升机卫星通信信道模型研究 (5)2.1 直升机卫星通信信道特性 (5)2.1.1 自由空间传输损耗 (5)2.1.2 链路附加损耗 (7)2.1.3 多普勒频移 (9)2.1.4 多径衰落 (10)2.1.5 阴影衰落 (11)2.1.6 直升机旋翼遮挡 (13)2.2 直升机卫星通信信道建模及仿真实现 (14)2.2.1 基于实验数据及统计的信道分析 (15)2.2.2 基于Erich Lutz卫星信道模型的系统信道模型 (18)2.3 简化的直升机卫星通信信道模型 (25)2.3.1 简化信道模型的构成 (25)2.3.2 简化模型的意义 (26)2.4 本章小结 (26)第三章抗直升机旋翼遮挡基带通信方法研究 (27)3.1 基带遮挡通信理论误码分析 (27)3.1.1 基带遮挡传输模型 (27)3.1.2 遮挡通信理论误码率推导 (27)3.1.3 遮挡通信理论误码率验证 (31)3.2 抗遮挡通信方法研究及仿真分析 (32)3.2.1 发送端编码抗遮挡分析 (32)3.2.2 分集实现抗遮挡分析 (41)3.2.3 遮挡检测技术 (48)3.3 抗遮挡通信方法组合性能比较 (54)3.3.1 组合方式的选取 (54)3.3.2 仿真结果及分析 (55)3.3.3 组合方法仿真总结 (57)3.4 本章小结 (57)第四章直升机卫星通信方案设计与硬件实现 (58)4.1 信号传输条件及模型 (58)4.2 通信传输方案设计 (59)4.2.1 通信方案设计框图 (59)4.2.2 关键方法设计原理 (59)4.2.3 通信链路传输性能 (72)4.3 通信方案硬件实现 (74)4.3.1 实现平台 (74)4.3.2 关键方法的FPGA实现 (75)4.3.3 FPGA实现性能评估 (81)4.4 本章小结 (84)第五章总结与展望 (85)致谢 (86)参考文献 (87)第一章绪论第一章绪论1.1 论文研究背景和意义卫星通信起源于20世纪40年代，英国学者Clarke在1945年10月设想利用三颗与地球旋转周期同步的人造卫星覆盖整个地球，从而实现地面任意两点间的直接通信。
低纬地区L波段电离层闪烁预报方法
低纬地区L波段电离层闪烁预报方法竹永梦;邹玉华;王书艳【摘要】In order to achieve the prediction of L-band ionospheric scintillations and according to the physical mechanism of L-band ionospheric scintillations generation in low latitude regions,the method is proposed to predict the occurrence of L-band ionospheric scintillations in low latitude regions according to the fact that the plasma irregularities detects in ionospheric F layer over the magnetic equator.In order to investigate the feasibility of the method,C/NOFS satellite observations and L-band ionospheric scintillations data recorded at Sanya (geographic coordinates:18.3°N,109.6°E;geomagnetic latitude:8. 27°N),Shenzhen (geographic coordinates:22.59°N,113.97°E;geomagneticlatitude:12.59°N)and Guilin (geographiccoordinates:25.29°N,110.33°E;geomagnetic latitude:15.23°N)in October 2011 have been analyzed.The results show that this prediction method has a high accuracy in predicting L-band ionospheric scintillations in lower latitude regions (namely,Sanya and Shenzhen),but it has a low accuracy in forecasting L-band ionospheric scintillations at the region near the crest of equatorial anomaly (i.e.,Guilin).%为了实现对低纬地区L波段电离层闪烁的预报,根据低纬地区L波段电离层闪烁产生的物理机制,提出利用在磁赤道电离层F层观测到的等离子体不规则结构预报低纬地区L波段电离层闪烁发生的方法.利用2011年10月C/NOFS卫星观测数据以及三亚(地理坐标:18.3°N,109.6°E;地磁纬度:8.27°N)、深圳(地理坐标:22.59°N,113.97°E;地磁纬度:12.59°N)和桂林(地理坐标:25.29°N,110.33°E;地磁纬度:15.23°N)的L波段电离层闪烁观测数据研究该方法的可行性.结果表明,该方法预报较低纬度地区(即三亚和深圳)发生L波段电离层闪烁的准确率较高,但预报赤道异常峰区附近地区(即桂林)发生L波段电离层闪烁的准确率较低.【期刊名称】《桂林电子科技大学学报》【年(卷),期】2017(037)004【总页数】4页(P298-301)【关键词】低纬地区;L波段电离层闪烁预报;C/NOFS卫星【作者】竹永梦;邹玉华;王书艳【作者单位】桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林 541004;桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林 541004;桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】P352.7电离层闪烁是指无线电信号穿越电离层传播时由电子密度不规则体引起的电波幅度、相位、极化等的快速随机起伏现象[1]。
天气变化对大气电离层的影响分析
天气变化对大气电离层的影响分析天气变化是我们日常生活中经常遇到的现象之一。
无论是晴空万里还是狂风暴雨，天气的变化都会对大气环境产生一定的影响。
其中一个关键的影响因素就是大气电离层。
大气电离层是指地球大气中被太阳辐射电离而形成的具有电性的部分。
本文将分析天气变化对大气电离层的影响，并探讨其原因和可能产生的后果。
首先，让我们来了解一下大气电离层的基本原理。
大气电离层分为多个区域，包括D层、E层、F1层和F2层。
太阳辐射包括紫外线、可见光和射电波等，其中紫外线对大气电离层的影响最为显著。
当太阳辐射照射到地球大气层时，辐射中的能量会将大气分子中的电子击脱，形成正负电离子。
这些电离子在大气中形成了带电的层状区域，从而形成大气电离层。
天气变化会对大气电离层产生影响。
首先，降雨和降雪是天气变化中常见的现象之一。
雨滴和雪花会带走大气中的离子，导致大气电离层变得较为稀薄。
这种情况下，电离层的载电量变少，从而可能对无线电通信和卫星导航等技术产生干扰。
另外，气温的变化也会对大气电离层产生影响。
研究表明，气温的增加会导致大气电离层中电离子的浓度下降。
这是因为气温升高会加速大气分子的运动，增加了电离反应的速率。
当气温升高时，离子的重新结合速率加快，从而使电离层中的离子浓度减少。
相反，当气温下降时，电离层中的离子浓度会增加。
此外，天气变化还会影响大气电离层中的电磁波传播。
例如，在雷暴天气中，大气中的闪电产生了大量的电磁辐射，这会导致电离层中的电子密度发生剧烈的变化，从而对无线电波的传播产生干扰。
这种干扰现象被称为“雷暴电离层扰动”。
总的来说，天气变化对大气电离层有着重要的影响。
降雨和降雪会导致电离层的稀薄，气温的变化会影响电离层中的离子浓度，雷暴天气会干扰电磁波的传播。
这些影响因素的存在可能对通信和导航等领域造成一定的困扰和影响。
然而，正因为天气变化对大气电离层的影响，让科学家们对天气预报和气候变化的研究更加重视。
通过准确地预测天气变化，可以更好地了解大气电离层的状态，从而及时采取措施来应对可能的干扰和影响。
什么是电离层闪烁？
什么是电离层闪烁？电离层是地球大气层中的一部分，大约位于地表以上80公里到1000公里的高度之间。
电离层闪烁是指在电离层中存在的各种不同频率和强度的无线电信号经过多次反射和散射后，产生的光学现象。
这种现象是由于电离层中的电子和离子与电磁波相互作用所导致的。
电离层闪烁现象的原因主要包括以下几点：1. 太阳活动：太阳活动的变化会对电离层闪烁现象产生影响。
当太阳活动剧烈时，会产生大量的带电粒子，这些粒子在进入地球大气层时会与电离层中的电子和离子发生相互作用，从而导致电离层闪烁现象的增强。
2. 地球磁场：地球磁场的变化也会对电离层闪烁现象产生影响。
地球磁场的强弱和方向会影响电离层中的电子和离子的运动轨迹，从而改变了它们与无线电波的相互作用方式，进而影响了电离层闪烁的强度和频率。
3. 地理位置：不同地理位置上的电离层闪烁现象也存在差异。
在赤道附近的地区，由于地磁场强度较弱，电离层中的带电粒子较多，因此电离层闪烁现象相对较为明显。
而在高纬度地区，电离层闪烁现象相对较弱，这是由于地球磁场的影响较大，限制了电子和离子的运动。
电离层闪烁现象对无线电通信和导航系统都会造成一定的影响。
在高频通信中，电离层闪烁会导致信号的强度和相位发生突变，从而影响通信质量。
在卫星导航系统中，电离层闪烁会造成导航信号的延迟和失真，对导航的准确性和可靠性产生影响。
为了减轻电离层闪烁对通信和导航系统的影响，科学家们正在进行一系列的研究和探索工作。
他们通过收集大量的电离层参数数据，建立了电离层闪烁的数学描述模型，并且开发了多种技术手段来校正和抵消电离层闪烁造成的影响。
总之，电离层闪烁是地球大气层中一种常见的光学现象，由太阳活动、地球磁场和地理位置等因素的综合作用所导致。
电离层闪烁对无线电通信和导航系统产生一定的影响，但通过科学研究和技术手段的不断进步，已经能够有效地减轻这种影响。
电离层闪烁指数数据格式 -回复
电离层闪烁指数数据格式-回复电离层闪烁指数数据格式：探索宇宙中的闪烁奇观引言：电离层闪烁指数是一种用于描述电离层中不均匀性的物理量，它能够帮助我们了解地球大气层中闪烁现象的特点。
本文将深入探讨电离层闪烁指数的数据格式，包括数据的获取、处理和应用等方面，以期让读者对这个神秘的指数有更深入的了解。
一、电离层闪烁指数概述电离层闪烁指数是通过观测地球大气层中的闪烁现象来反映电离层中不均匀性的一种指数。
它通常用于描述电离层的空间和时间变化，可以帮助我们了解气象、电磁波传播和导航系统等方面的特点。
二、电离层闪烁指数数据获取电离层闪烁指数的数据获取主要依赖于地面和卫星观测设备。
地面观测设备通常包括电离层探测仪、雷达和闪烁仪等，它们通过监测电离层中的电子密度变化和光学效应来获取闪烁指数数据。
而卫星观测设备则利用卫星对地观测技术，通过探测地球大气层中的闪烁现象来获取数据。
三、电离层闪烁指数数据处理电离层闪烁指数的数据处理是将原始观测数据进行处理和分析，以得到更可靠的结果。
这一过程通常包括数据质量控制、数据滤波和数据预处理等方面。
数据质量控制主要是通过剔除有异常的数据点，以保证数据的可靠性。
数据滤波则可以应用一系列的数学算法，如平滑滤波和高通滤波等，来降低噪声的影响。
而数据预处理则是对数据进行处理和标定，以便后续的分析和应用。
四、电离层闪烁指数数据应用电离层闪烁指数的数据应用非常广泛。
在空间天气预报中，闪烁指数可以帮助研究者了解电离层中的闪烁现象，从而更好地预测太阳风暴和宇宙射线等天气现象。
在卫星通信和导航系统中，闪烁指数可以帮助优化信号传输的可靠性，提高系统的抗干扰能力。
此外，在大气科学研究中，闪烁指数也被广泛应用于理解大气层中的空间相干性和湍流等问题。
结论：电离层闪烁指数的数据格式是探索宇宙中的闪烁奇观的重要工具。
通过严谨的数据获取、处理和应用，我们可以更好地了解地球大气层中的电离层闪烁现象，从而推动天气预报、通信和导航等领域的发展。
ITU-R F.2119-0建议书说明书
ITU-R F.2119-0建议书(01/2019)关于1.5-30 MHz频率范围内固定和陆地移动业务相关共用和兼容性研究的技术参数和方法的指南F 系列固定业务ii ITU-R F.2119-0 建议书前言无线电通信部门的职责是确保卫星业务等所有无线电通信业务合理、平等、有效、经济地使用无线电频谱，不受频率范围限制地开展研究并在此基础上通过建议书。
无线电通信部门的规则和政策职能由世界或区域无线电通信大会以及无线电通信全会在研究组的支持下履行。
知识产权政策（IPR）ITU-R的IPR政策述于ITU-R第1号决议中所参引的《ITU-T/ITU-R/ISO/IEC的通用专利政策》。
专利持有人用于提交专利声明和许可声明的表格可从http：//www.itu.int/ITU-R/go/patents/zh获得，在此处也可获取《ITU-T/ITU-R/ISO/IEC的通用专利政策实施指南》和ITU-R专利信息数据库。
电子出版2019年，日内瓦国际电联2019ITU-R F.2119-0 建议书1ITU-R F.2119-0建议书关于1.5-30 MHz频率范围内固定和陆地移动业务相关共用和兼容性研究的技术参数和方法的指南（2019年）范围本建议书为如何开展与1.5-30 MHz频率范围内固定和陆地移动业务系统相关的共用研究提供了指南。
建议书中所列的一系列参数，描述了共用研究辅助系统，还提供了有关可用于上述频率范围内固定和陆地移动业务共用分析的方法的信息。
此外，本建议书还提供了相关ITU-R建议书、报告和手册的清单。
国际电联的相关建议、报告和手册见附件3。
关键词高频固定和移动服务系统、共享技术特征、保护标准缩写/术语AWGN 加性高斯白噪声BER 比特误码率FOT 最佳传输频率HF 高频I/N干噪比MUF 最大可用频率SNIR S/(N+I)，信噪加干扰比SNR S/N，信噪比SSN 平滑黑子数国际电联无线电通信全会，考虑到1.5-30 MHz率范围内固定和陆地移动业务的系统技术特征可能发生变化，注意到附件3所列的相关建议书、报告和手册的清单，2ITU-R F.2119-0 建议书建议1) 应将附件1所列参数用作适用于1.5-30 MHz频率范围内共用研究的，固定和陆地移动业务系统特性的指导；2) 附件2应作为共用研究模型的指南。
空间天气对卫星通信的影响
空间天气对卫星通信的影响在当今数字化时代，卫星通信已经成为人类社会中不可或缺的一部分。
它能够极大提高信息传递的效率和跨越地域限制的能力。
然而，天气因素也是影响通信品质的一个重要因素。
空间天气，特别是太阳活动和地球磁层的变化，会对卫星通信产生各种影响。
一、太阳活动与卫星通信太阳活动是指太阳上的许多现象，包括太阳黑子、日冕物质抛射、日珥、太阳风等。
太阳活动对地球上的生命和事物有很大的影响，对卫星通信也不例外。
1.1 空间电离层对卫星通信的影响空间电离层位于地球上大气圈的外部，为约50-1000千米高度的一个离子激发区。
在太阳活动周期增长和减弱的过程中，空间电离层的密度和组成物质都会发生变化。
这些变化会对卫星通信的信号强度、传输速率和时延等产生影响。
在太阳活动最高峰期间，由于太阳辐射较强，会引起大量电离层中的离子被激发，电离层的电导率显著增加，导致卫星通信信号无法穿透电离层，以致通信中断。
同时由于电离层对信号的散射和折射，信号的传播路径也会发生变化，影响信号的到达时间和传输质量。
这些现象被称为电离层失真和多径效应。
1.2 大气层消光和秒差对卫星通信的影响除了空间电离层之外，大气层中的其它成分也会对卫星通信造成影响。
例如，水汽、雾、浓云等等可以引起信号的消光和衰减，从而减弱信号的强度，这种现象被称为雨衰。
此外，大气层中的传播速度较慢，而卫星通信是以光速进行的，这样就会造成普通的离子层延迟（或称GPS秒差），导致时间同步错误。
二、地球磁层对卫星通信的影响地球磁层是由地球的自转和太阳风对地球磁场相互作用产生的一种环状电流和磁场结构。
它对地球上电场和电磁辐射具有屏蔽和引导作用；同时也对卫星通信造成影响。
2.1 磁层噪声对卫星通信的影响磁层噪声是指由高能粒子与大气层中的原子核、电子作用产生的电离和复合过程所释放出的电离辐射。
这种辐射会在电离层中散射和传播，引起卫星信号的干扰，使通信信号受到严重的噪声干扰降质。
2.2 磁层扰动对卫星通信的影响地球磁层是具有变化的磁场结构，因太阳活动、自然灾害或人为原因而引起的磁场扰动和变化，会对卫星信号的传输和定位产生影响。
降雨衰减及去极化效应
L G =L s cos θkm(1-3)图1地空传播路径示意图(A 区:冰冻水凝物区;B :雨顶高度;C 区:降雨区;D :地空路径)第四步:得到当地0.01%时间被超过的降雨率R 0.01(1分钟积分时间),如果没有当地的降雨实测数据,可从ITU-R P.837建议中得到一个估值。
若R 0.01为零,则任何时间百分比的预报雨衰减都为零,不需进行后续计算。
第五步:计算0.01%时间被超过降雨率的特征衰减:γR =k (R 0.01)αdB/km(1-4)第六步:计算0.01%时间概率的水平缩短因子:r 0.01=11+0.78L G γRf√-0.38(1-e -2L )(1-5)第七步:计算0.01%时间概率的垂直调整因子υ0.01:ζ=tan -1h R -h sL G r 0.01()degrees若ζ>θ,L R =L G r 0.01cos θkm 否则,L R =(h R -h s )sin θkm若|φ|<36°,χ=36-|φ|degrees 否则:χ=0degreeskm。
获得结果如下:图2不同极化状态图下特征衰减与频率的关系图3不同极化状态下降雨衰减与频率的关系2和图3分别给出了在降雨率一定时,不同极化状态下衰减及降雨衰减值与频率之间的关系,由图可以看出,随着频率的增特征衰减及衰减值分别增大,而且在相同频率下,水平极化时的特征衰减及雨衰值最大,圆极化次之,垂直极化时特征衰减和雨衰值最降雨引起的去极化效应卫星通信系统经常采用正交极化技术进行频率复用,以提高通信容量与频带利用率,而地空传播路径上的交叉极化效应是影响正交信道性能的关键因素。
在10GHz以上频段交叉极化主要是由降雨引起降雨不仅会使电波衰减,还会产生去极化作用,所以降雨对电波的吸收和散射特性也与入射波的极化波面有关。
由于空气阻力使雨滴变成略微扁平的形状,在雨滴的两个轴向引起的衰减称为微分衰减位移称为微分相移。
电离层地理现象
电离层地理现象
电离层（英文：Ionosphere），是地球大气的一个电离区域。
电离层受太阳高能辐射以及宇宙线的激励而电离的大气高层。
60千米以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态，电离层是部分电离的大气区域，完全电离的大气区域称磁层。
也有人把整个电离的大气称为电离层，这样就把磁层看作电离层的一部分。
除地球外，金星、火星和木星都有电离层。
电离层从离地面约50公里开始一直伸展到约1000公里高度的地球高层大气空域，其中存在相当多的自由电子和离子，能使无线电波改变传播速度，发生折射、反射和散射，产生极化面的旋转并受到不同程度的吸收。
基于Ka频段的数字卫星广播系统建模仿真
基于Ka频段的数字卫星广播系统建模仿真王欣;王可人;金虎;徐云【摘要】通过研究Ka频段同步卫星通信信道的统计特性以及降雨对卫星通信系统性能的影响,建立一个工作在Ka频段、基于DVB-S标准的数字卫星广播系统仿真平台.在该平台上对不同天气条件下的系统误码率性能进行仿真分析,结果表明,黑云天气对系统性能的影响最大,改系统相比未来采用信道编码的系统,性能提高了9dB 左右.【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2010(036)013【总页数】3页(P224-226)【关键词】DVB-S 标准;Ka频段;数字卫星广播系统;建模仿真【作者】王欣;王可人;金虎;徐云【作者单位】电子工程学院信息系,合肥,230037;电子工程学院信息系,合肥,230037;电子工程学院信息系,合肥,230037;电子工程学院信息系,合肥,230037【正文语种】中文【中图分类】TP927.21 概述目前地球同步轨道上基于 DVB-S标准的数字卫星广播系统大多使用Ku(14/12 GHz)波段。
随着图像、广播、视频等业务的发展、对卫星通信信道容量需求的增加以及Ku频段业务的日益拥挤，越来越需要工作于更高频段的数字卫星广播系统。
Ka频段的卫星通信系统具有可提供的带宽大(3.5 GHz)、通信容量大、波束窄(抗干扰能力强)、终端尺寸小、轨道平面可容纳的卫星多和抗干扰能力强等特点。
由于基于DVB-S标准的技术较为成熟，因此可以被扩展到Ka频段使用。
本文在文献[1-2]的基础上，给出了工作在 Ka频段的基于DVB-S标准的系统仿真模型，着重分析了信道建模，并对不同天气条件下系统的性能进行了仿真研究。
2 Ka频段DVB-S系统建模2.1 DVB-S简介DVB-S标准于1994年12月由国际电信联盟ETSI颁布，DVB-S传输系统是用于在固定卫星服务(FSS)和广播卫星服务(BSS)的波段上传输多路标准数字电视或高清数字电视的信道编译码和数字调制系统。
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ITU-R P.531-8建议书卫星业务和系统设计中需要的电离层传播数据和预测方法（ITU-R 218/3号研究课题）（1978-1990-1992-1994-1997-1999-2001-2003-2005）国际电联无线电通信全会，考虑到a）电离层对至少12 GHz以下频率的传播有显著的影响；b）对3 GHz以下频率的非对地静止卫星轨道业务影响尤为显著；c）已经给出了经验数据和/或提出了建模方法，可用于预测卫星系统规划所需的电离层传播参数；d）电离层作用有可能影响综合业务数字网（ISDN）以及包括空间飞行器在内的其他无线电系统的设计和性能指标；e）已经发现这些数据和方法在传播现象自然变异性范围内可适用于卫星系统规划，建议1附件1中给出的数据和提出的方法在各自适用的范围内适用于规划卫星系统。
附件 11 引言本附件涉及电离层传播对地—空路径的影响。
从系统设计的角度来说，电离层效应可以归为以下几类：a）卫星移动业务（MSS）传输路径上积聚的电子总容量（TEC）渗透电离层可引起MSS载波的极化旋转（法拉第旋转）和信号时延，并且因为折射效应引起到达方向的变化；b）电离层的局部随机性，也就是通常所说的电离层不规则性，将进一步引起超量和随机的旋转以及信号时延，这些只能用随机术语进行描述；c）因为与旋转和时延相关的电子密度与频率的关系是非线性的，并且由于链路在局部不规则的电离层中的显著移入和移出产生的多普勒效应，a）和b）会进一步导致MSS载波的散射和群速度失真；d）此外，电离层的局部不规则性如聚焦或散焦的棱镜也会引起电波的会聚或发散。
这些效应通常被称为闪烁，将引起MSS信号的幅度、相位和到达角的变化。
因为电离层物理特性复杂，上面提到的受电离层效应影响的系统参数不总是能用简单的分析公式简洁地表述。
相关数据将以表格和/或图片的方式表达，并辅以进一步描述或限定性说明，在实际使用中这是最好的表述。
在考虑传播效应对3 GHz以下频率的MSS系统设计的影响时，必须认识到：e）与§f）和h）带来的影响相比，通常认为水汽现象对空—地传播路径的影响较小；f）自然表面或人为障碍物影响和/或在较低仰角情况下带来的近地表面多径效应通常比较严重；g）近地表面多径效应在各个地点的影响是不同的，因此在MSS系统设计中考虑全球范围内传播因素时，该效应不占主导地位；h）在全球范围内进行MSS系统设计时，电离层效应是需要考虑的最重要的传播因素。
2 背景因太阳辐射而产生的地球电离层由几个离子化区域组成。
从实际通信目的出发，电离层区域D、E、F 和电离区域顶端被认为有助于形成卫星和地面终端之间的TEC。
每个区域中的电离介质在空间上不均匀，在时间上也不稳定。
一般而言，电离背景与有序的昼夜、季节和为期11年的太阳活动周期的更替相关，并且强烈依赖于地理位置和地磁活动。
除电离背景之外，总是存在着被称为不规则性的高动态、小规模、非稳定的结构。
电离背景和不规则性都将使无线电波恶化，进一步地还会使得折射率由频率决定，也即介质色散。
3 电离背景引起的主要恶化许多效应，例如折射、散射和群时延，在幅度上和TEC存在直接的比例关系；考虑磁场经度分量对射线路径不同部分的加权后，法拉第旋转和TEC也存在近似的比例关系。
对于TEC的认知使得许多重要的电离层效应能够被定量地评估。
3.1 TECTEC以N T表示，可以用下面的公式求值：⎰= s eTssnN d)(（1）其中：s：传播路径（m）n e：电子密度（el/m3）由于n e随着昼夜、季节和太阳活动周期变化，即使知道精确的传播路径，对N T进行评估也是困难的。
为建立模型，通常提供天顶路径上 1 m2截面面积内的TEC值。
该垂直柱状体的TEC在1016到1018 el/m2的范围内变化，峰值出现在一天中有阳光照射的时段。
为了对TEC进行评估，可以采取基于国际参考电离层（IRI）的步骤，或者采用更为灵活的、基于NeQuick的适用于倾斜角TEC评估的步骤。
所有的步骤将在下面提供。
3.1.1 基于IRI的方法标准的电离层月中值是COSPAR-URSI IRI-95。
在太阳活动为低强度到中等强度的情况下，通过数字方法可能得到选定一系列高度（最高 2 000 km）上任意地点、时间的电子容量值。
当太阳活动在高强度时，从IRI-95得到的电子容量值可能产生问题。
在很多场合，用峰值电子密度乘以300 km的等效层厚度评估电子容量就足够了。
3.1.2 基于NeQuick的方法本模型中给出的电子密度分布以一个连续函数表述，该函数所有的一阶空间导数也是连续的。
它由底部（在F2层峰值以下）和顶层（F2层峰值以上）两部分组成。
F2层的峰值高度由M(3000)F2以及foF2/foE比值计算得到（见ITU-R P.1239建议书）。
底部由代表了E、F1和F2层的不完全爱普斯坦层（semi-Epstein）描述。
顶层也是不完全爱普斯坦层，其高度由厚度参数决定。
NeQuick模型给出了沿任意地—星或卫星—地球路径的电子密度和TEC。
计算机程序和相关数据文件可由（国际电联）无线电通信局得到。
3.1.3 模型精度由与无线电通信第3研究组相关的ITU-R网站给出了用于评估NeQuick和IRI模型精度的文件以及超电离层的传播数据库。
3.2 法拉第旋转在电离层中传播时，由于地磁场的存在和等离子介质的各向异性，线极化波的极化平面将逐步旋转。
法拉第旋转的幅度θ，取决于无线电波的频率、磁场强度以及等离子区的电子密度：θ= 2.36 ⨯ 102B av N T f–2 （2）其中：θ：旋转的角度（rad）B av：平均地球磁场（Wb/m2）f：频率（GHz）N T：TEC(el/m2)。
θ的典型值如图1所示。
图1法拉第旋转作为TEC和频率的函数法拉第旋转与频率的平方成反比，与电子密度和沿传播路径的地球磁场强度的乘积成正比。
给定频率上的中值呈现出非常规则的能够预测的每日的、季节性的、太阳活动循环的特性。
因此手动调节地球站天线的极化倾斜角可以对法拉第旋转中这些规则的部分进行补偿。
但是，在小时间范围内，由于地磁场风暴和相对较小范围内电离层骚扰的大规模移动，规则的特性可能发生较大的偏离。
这些偏离是不能提前预测的。
在位于赤道近点角峰值附近地点，强烈而快速波动的VHF信号的法拉第旋转角度已经和强烈幅度闪烁、快速幅度闪烁分别结合。
线性天线的交叉极化鉴别能力XPD(dB)，与法拉第角度θ相关：XPD=–20 log (tan θ) （3）3.3 群时延电离层中充电粒子的存在减缓了无线电信号在路径上的传播。
超过自由空间传播时间的时间延迟称为群时延，通常以t表示。
对MSS系统，它是必须考虑的重要因素。
它的数量由以下公式计算：t= 1.345 N T/f2⨯ 10–7 （4）其中：t：与真空中传播相比的时延（s）f：传播频率（Hz）N T：由倾斜的传播路径决定。
图2是对应射线路径上几个电子容量情况下，时延t和频率f的相对关系图。
图2不同电子容量时电离层时延和频率的关系当TEC在1016到1019 el/m2区间变化时，在1 600 MHz频带附近信号的群时延在大概0.5 ns到500 ns 区间变化。
图3示出在太阳活动相对较强的时期内，时延超过20 ns的日间小时的年百分比。
图31.6 GHz垂直入射情况下，时延超过20 ns的日间小时年平均百分比等值曲线（太阳黑子=140）3.4 散射当超电离层的信号占用很大的带宽时，传播时延（作为一个与频率相关的函数）将引入色散。
带宽范围内时延的差分与射线路径上电子密度的积分成正比。
当带宽固定时，相关的色散与频率的立方成反比。
因此，在VHF波段涵盖宽带传输的系统必须考虑色散的影响，而在UHF波段有可能需要考虑。
例如，如图4所示，在总的电子容量为5×1017 el/m2的情况下，信号脉冲宽度为1 μs，当频率为200 MHz时，差分时延为0.02 μs，而当频率为600 MHz时，差分时延仅为0.00074 μs（见图4）。
3.5 TEC变化速率在轨卫星观测到的TEC变化速率一部分源至射线路径方向的变化，一部分源至电离层自身的变化。
对于一颗高度22 000 km穿越极光区域的卫星，所观测到的TEC最大变化速率为0.7×1016 el/m2/s。
对导航目的，这样的变化速率对应于0.11 m/s的视在速率。
图4脉冲宽度τ（的信号）单向传播穿越电离层，在低到高的频谱范围内对应的时延差异4不规则性引起的主要恶化 4.1 闪烁对3 GHz 以下超电离层传播路径的信号，最严重的中断之一来自电离层闪烁。
电离密度规模较小的不规则结构引起的闪烁现象，主要机制表现为前向散射和衍射，它使得接收机端信号不再稳定，在幅度、相位和到达方向上产生波动。
闪烁的不同方面对系统性能的影响不同，这取决于系统的调制方式。
最通常使用的表征波动强度的参数是闪烁指数S 4由公式（5）定义：212224⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=I I I S （5）其中I 是信号强度，〈〉表示平均。
散射指数S 4与波动强度峰—峰值相关。
准确的关系取决于强度的分布。
对于大范围内S 4的取值，Nakagami 分布最好地描述了强度分布。
当S 4趋近于1.0，分布趋近于瑞利分布。
偶尔S 4的值可能超过1而达到1.5，这应归于不规则性引起的电波会聚。
当取值小于0.6，S 4显示出与f –υ的稳固关系，在VHF 和UHF 波段的大多数宽频观测中，光谱指数υ的取值为1.5。
当S 4大于0.6，闪烁更强，光谱指数减小，这应归于瑞利衰减受到多次散射的强烈影响而引起闪烁的饱和。
表1依据经验提供了S 4和近似的峰—峰波动值P fluc (dB)方便的转化，这个关系能够近似地表示为： 26.145.27S P fluc ⨯= （6）表1 闪烁指数的经验性转换表4.2 闪烁与地理、春（秋）分和太阳的相关性在地理上有两个强烈的闪烁区域，一个在高纬度区域，另一个在地磁赤道±20°的区域（如图5所示）。
在这两个区域，一直到吉赫兹的频率已经观测到严重的闪烁，而在中纬度区域闪烁主要影响VHF 信号。
所有的区域在晚间均存在显著的活动最大值，这一点同样在图5中示出。
在赤道区域吉赫兹频率上，已经观测到闪烁活动在秋分时很活跃，而在春分时达到峰值。
在暂时特性方面，电离层闪烁的衰落速率大约为0.1到1 Hz 。
一个典型的闪烁事件从当地电离层日落时开始，并能持续30分钟到一个小时。
在太阳活动极大值的年份，对于赤道区域的台站，电离层闪烁几乎每天晚上日落后都会发生，4 GHz 信号幅度的峰—峰波动将超过10 dB 。
图5在太阳活动最大值和最小值年份，L 波段闪烁衰落的深度（与交叉影线的深度成比例）4.3 电离层闪烁模型为了对地—空路径上的电离层闪烁的强度进行预测，建议使用全球电离层闪烁模型（GISM ）。