超高速飞行器在再入大气的过程中由于与周围空气剧烈摩擦,导致空气温度升高,高温气体与飞行器表面材料发生复杂的热化学反应,会产生一层包裹飞行器表面的鞘套层,该鞘套层对于通信产生了衰减和阻断,这就是“黑障”现象。等离子鞘套是一种非常复杂的电磁环境,传统的无线通信传输理论与方法不能够适用于这种快速变化的通信环境,这也导致了超高速飞行器测控通信体制与现有通信体制的不匹配。本文从无线信号传输的角度分析动态等离子鞘套通信环境,研究了超高速飞行器动态等离子鞘套信号传输特性。针对动态等离子鞘套复杂随机动态变化的电磁环境,分析其在频域和时域的动态性,建立了动态等离子鞘套层电子密度分布模型。在等离子体电波传播经典理论的基础上,计算并分析了动态等离子体的复透射系数,研究了动态等离子鞘套对测控信号传输特性的影响。本文的研究工作和贡献如下:1、针对超高速飞行器再入大气过程中等离子鞘套层内电子密度在时域和频域均动态变化特性展开研究,现有的研究表明动态等离子鞘套层温度、压强和电子密度的变化呈正比,等离子鞘套层时变电子密度服从高斯分布,同时其功率谱密度为指数分布加高斯分布的组合形式。根据飞行器表面温度和压强的分布形式及功率谱密度,建立动态等离子鞘套层电子密度分布模型。2、本文采用二维滤波的方法生成二维时变电子密度,在得到动态等离子体电子密度序列以后,利用等效波阻抗法计算得到时变等离子体复透射系数,仿真结果表明透射系数和相移系数服从高斯分布,其功率谱密度为指数分布加高斯分布的组合形式。动态等离子鞘套复透射系数反映了动态等离子体对测控信号的幅度衰减和相位偏移程度,也表征了动态等离子鞘套信号传输特性。3、采用理论仿真和实验的方法研究了超高速飞行器动态等离子鞘套对信号传播特性的影响,理论仿真和实验结果均表明单载波信号通过动态等离子体频谱出现了除载波频率处以外的其他波峰。在所建立的信道模型基础上,仿真分析了DQPSK信号通过动态等离子体前后眼图、星座图的变化,并统计了误码率。通过实验观测验证了电磁波信号在动态等离子体中的衰减效应和相移效应。本文从无线信号传输的角度,分析了动态等离子体鞘套下的信号传输特性,并通过实验验证了动态等离子体鞘套对信号传输特性的影响。对动态等离子鞘套信号传输特性的研究,为复杂电磁环境下的通信体制建立提供了新的理论依据。