Programa em python para geração de sinal de cintilação ionosférica

Abstract

A cintilação ionosférica equatorial pode provocar fortes flutuações na magnitude e na fase de sinais trans ionosféricos, principalmente quando os enlaces de comunicação estão colocados em regiões próximas do equador magnético. Esse fenômeno provoca grande impacto no funcionamento dos receptores do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS). Presentemente, há grande interesse na investigação de novas arquiteturas de receptores GNSS que sejam mais robustas à cintilação. O modelo CSM (Cornell Scintillation Model) foi desenvolvido pela Universidade de Cornell, usando scripts em MATLAB, com o objetivo de simular os efeitos da cintilação equatorial nos sinais recebidos pelo sistema GNSS. Essa ferramenta é largamente utilizada em estudos sobre novas arquiteturas de receptores submetidos à cintilação. Neste artigo, apresenta-se um programa em Python, chamado de Scintillation Data Generator (SDG), que, de forma similar ao CSM, gera e armazena um sinal que simula os efeitos da cintilação. Além disso, o programa é capaz de traçar gráficos que auxiliam na avaliação das estatísticas relaciondas ao sinal gerado e um gráfico interativo que facilita o usuário a perceber de que modo o fator de cintilação e o tempo de descorrelação associado à função de autocorrelação do sinal, alteram a forma do sinal de cintilação. Além do detalhamento sobre o funcionamento do programa em Python, este trabalho revisita o modelo estatístico de um canal de comunicação submetido à cintilação e avalia o desempenho do programa proposto em termos da qualidade dos sinais gerados.