太阳闪烁下深空信道建模与电波传播特性分析
2015-03-08李永成王春梅姚秀娟
电波科学学报 2015年3期
吴 桐 闫 毅 李永成 王春梅 姚秀娟 李 雪
(1.电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室,河南 洛阳471003;2.中国科学院空间科学与应用研究中心,北京100190;3.中国科学院大学,北京100049)
引 言
深空探测器受到太阳闪烁的影响会导致通信误码率增高甚至通信中断,进而导致数据传输或测控通信失败.因此,对于有可能飞到太阳背面的探测器,使探测器、太阳、地球近似形成一条直线(即经历太阳“上合”过程)的深空探测任务,需要对太阳闪烁影响下的通信链路的效应进行研究.
从20世纪70年代开始,美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)在一系列深空探测活动中研究太阳闪烁下的深空通信链路性能,依靠许多探测器聚合时的实验[1-5],获得了大量观测数据.Feria[6]等人根据遥测数据统计特性并结合太阳探测器轨道的几何模型建立了无线电信号幅度起伏的模型,研究了弱太阳闪烁对通信链路的影响,主要考虑了闪烁指数和信道衰落持续时间,但未考虑时延扩展和频谱扩展.Morabit利用Cassini号的实测数据证实了Feria的统计模型的正确性[7],又分析了Cassini号获得的频谱扩展和相位闪烁数据,通过对比探测器实测数据、X光观测数据以及理论模型数据,证实了三者的一致性[8],但也未将频谱扩展等参数引入模型中.国内在这方面研究较为薄弱.由于电离层闪烁与太阳闪烁具有一定的相似性,所以参考电离层信道的建模有助于对太阳闪烁下的深空信道进行建模.Wongtrairat[9]等人建立了平坦电离层闪……
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