GPS电离层闪烁实时监测系统的设计与实现

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第2O卷第6期电波科学学报V01．20，No．62005年12月CHINESEJOURNALOFRADIOSCIENCEDccen、ber．2005文章编号1005—0388(2005)06—0758—07GPS电离层闪烁实时监测系统的设计与实现李国主。宁百齐袁洪(1．中国科学院地质与地球物理研究所．bananaskin—lee@163．corn．北京100029；2．中国科学院武汉物理与数学研究所，湖北武汉430071；3．中国科学院研究生院．北京100039}4．中国科学院光电研究

2、院。北京100080)摘要给出了一种用于电离层闪烁测量和显示的GPS电离层闪烁实时监测系统，它既能实时监测分析GPS信号的幅度闪烁和相位闪烁指数，也能自动存储闪烁发生时间段内的原始幅度和相位数据，用于对闪烁事件的详细分析此外，对电离层闪烁的测量原理和闪烁指数的计算也作了详细讨论，这对利用我国北斗卫星信号测量电离层闪烁也具有指导意义。关键词GPS，电离层闪烁，实时监测，振幅，相位中图分类号P228．4文献标识码ADesignandrealizationofareal-timeGPSionosphericscintillationmon

3、itoringsystemLIGuo-zhu‘··NINGBai-qiYUANHong4(1．InstituteofGeologyandGeophysics．TheChineseAcademyofScience，bananaskin—lee@163．corn，Beijing100029．China；2．WuhanInstituteofPhysicsandMathematics，TheChineseAcademyofSciences，WuhanHubei430071，China；3．GraduateSchool，TheChineseA

4、cademyofScience，Beijing100039，China；4．AcademyofOpto-Electronics，TheChineseAcademyofSciences，Beijing100080，China)AbstractAreal_。timeGPSionosphericscintillationmonitoringsystemformeasur-inganddisplayionosphericscintillationispresentedinthispaper．Thesystemcanmeasuretheamp

5、litudeandphasescintillationindexofGPSsignals，andtherawamplitudeandphasedatacanbesavedautomaticallyatthetimewhenionosphericscintillationoccurs．Adetaileddiscussionaboutscintillationindexcomputationandtheprinciplesofionosphericscintillationmonitoringarediscussed．Thedesign

6、methodpresentedmayhavesomeguidancemeaningfordesigningthesimilariono—sphericscintillationmonitoringsystemusingBeidousatellitesignals．KeywordsGPS，ionosphericscintillation，real—timemonitoring，amplitude，phase不规则结构会引起信号强度、相位的快速随机起伏，1引言人们称这种现象为电离层闪烁。电离层闪烁常会导卫星发射的无线电信号穿越电离层时，

7、电离层致地面接收机接收到的信号出现误码和信号畸变，·收稿日期~2004—06-18．基金项目：国家自然科学基金项目(40374054，40134020)和国家重点基础研究项目(G2OO0O784O7)资助758维普资讯http://www.cqvip.com第6期李国主等：GPS电离层闪烁实时监测系统的设计与实现759从而影响导航和通信系统的可靠性和精度。因此，带外射频干扰减至最小。这些经放大而且被限制的观测研究电离层闪烁不仅是研究全球电离层不规则射频信号与来自本地振荡器(L0)的混频信号下变结构及变化特性的重要手段，而且随着全球范

8、围导频到中频。从模拟到数字的变换过程(A／D)和自动航和通信系统对空间平台的依赖性日益增长，它也增益控制(AGC)功能均在中频上进行。数字化了相应成了人们关注的问题。的中频信号进一步被送至N个并行的数字接收通GPS全球定位系统是美国在