航空学报 > 2015, Vol. 36 Issue (2): 633-639   doi: 10.7527/S1000-6893.2014.0197

等离子体对GPS信号载噪比的影响

高平, 李小平, 谢楷, 刘彦明, 石磊   

  1. 西安电子科技大学 空间科学与技术学院, 西安 710126
  • 收稿日期:2014-03-25 修回日期:2014-08-25 出版日期:2015-02-15 发布日期:2014-09-05
  • 通讯作者: 李小平 Tel.: 029-81891034 E-mail: xpli@xidian.edu.cn E-mail:xpli@xidian.edu.cn
  • 作者简介:高平 女,博士研究生。主要研究方向:等离子体下的测控导航技术研究。E-mail:gaoping007002@163.com;李小平 女,博士,教授,博士生导师。主要研究方向:空间测控通信与网络技术研究、信息安全、检测技术和嵌入式技术。Tel:029-81891034 E-mail:xpli@xidian.edu.cn;谢楷 男,博士,副教授。主要研究方向:临近空间测控与通信技术。Tel:029-81891052 E-mail:kaixie@mail.xidian.edu.cn;刘彦明 男,博士,教授,博士生导师。主要研究方向:空间测控通信与网络技术研究。Tel:029-81891056 E-mail:ymliu@mail.xidian.edu.cn;石磊 男,博士,讲师。主要研究方向:近空间测控通信技术、空天信息处理技术、无线信道建模及估计技术。Tel:029-81891052 E-mail:shilei2002yoda@163.com
  • 基金资助:

    国家"973"计划(2014CB340205);中央高校基本科研业务费专项资金(K72125087)

Effect of plasma on C/N0 of GPS signal

GAO Ping, LI Xiaoping, XIE Kai, LIU Yanming, SHI Lei   

  1. School of Aerospace Science and Technology, Xidian University, Xi'an 710126, China
  • Received:2014-03-25 Revised:2014-08-25 Online:2015-02-15 Published:2014-09-05
  • Supported by:

    National Basic Research Program of China (2014CB340204); Fundamental Research Funds for the Central Universities (K72125087)

摘要:

飞行器再入过程产生等离子体,等离子体中电子密度的变化对电磁波信号造成幅度衰减和相位偏移,严重时导致通信中断。理论分析了等离子体对GPS信号载噪比的影响;利用实验室环境下的等离子体模拟装置,设计了GPS二键相控(BPSK)调制信号透过等离子体的地面模拟方案,进行了等离子体对GPS接收机性能影响的实验研究,获得了不同电子密度下的衰减和导航信号载噪比的数据。实验结果与理论分析一致,不仅证明了等离子体下衰减与导航信号载噪比的变化是一致的结论,而且验证了实验方法的有效性。

关键词: 等离子体, 电子密度, 衰减, GPS接收机, 载噪比

Abstract:

The plasma induced in the reentry can potentially degrade electromagnetic system through amplitucle attenuation and phase shift by means of the varying electron density which vastly disturbs the reentry vehicle's communication, navigation and control, even produces the blackout. The relationship between the plasma and the GPS C/N0 is theoretically analyzed. Utilizing a large volume uniform plasma generator with long duration in the ordinary laboratory, a design of GPS binary phase shift keying (BPSK) signal propagation in plasma is made and an experiment of the plasma on GPS receiver is conducted to obtain the attenuation and C/N0 with different electron densities. The results indicate that attenuation is the same as the reduction of the C/N0. And the experimental values support the theoretical results which show the validity of the experimental method.

Key words: plasma, electron density, attenuation, GPS receiver, C/N0

中图分类号: