Компенсация искажений сигналов при распространении по трансионосферным радиолиниям с использованием глобальных моделей земной ионосферы

Комплексные огибающие цифровых сигналов при их распространении по трансионосферным (спутниковым ионосферным) радиолиниям искажаются за счет влияния ионосферы Земли как дисперсионной среды [1-5]. Эти искажения порождают интерференционные межсимвольные и межканальные помехи в дополнение к тепловым аддитивным канальным шумам, снижающие надежность передачи информации, разрушая при определенных состояниях земной ионосферы нормальное функционирование спутниковых информационных систем [1,4]. Особенностью этих помех является зависимость их мощности от мощности передаваемых сигналов, вследствие этого невозможно обеспечить снижение искажений путем увеличения мощности передающих устройств [4].
Актуальной является проблема разработки методов обработки цифровых сигналов при приеме, снижающих действие рассматриваемых интерференционных помех. Суть известных методов решения данной проблемы - формирование инверсного линейного фильтра с обратным коэффициентом передачи относительно трансионосферной радиолинии как линейного фильтра [4]. При формировании инверсного фильтра используются двухчастотные пилот-сигналы с целью идентификации радиолинии, а также применяются методы адаптивной обработки без использования пилот-сигналов [1,4,5].
В докладе рассматривается альтернативное направление формирования инверсного фильтра с использованием глобальных моделей ионосферы Земли (в частности, одночастотная модель Клобушара), разработанных и интенсивно используемых в спутниковых навигационных системах GPS и др. [6,7]. Применение этих моделей дает возможность определения параметра радиолинии полного электронного содержания (ПЭС), используемого при формировании обратного фильтра.
В докладе приведены примеры расчета параметра ПЭС с использованием одночастотной модели Клобушара [5,7]. Приведены также основные ограничения рассматриваемого метода снижения искажающего влияния дисперсионных радиолиний на основе одночастотной модели Клобушара, обусловленные ограниченностью пространственной орбитальной группировки системы GPS [8], а также временной нестационарностью трансионосферных радиолиний.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект №20-07-00525).