随着科技的进步,人类已经进入了信息时代,通信无疑占据了举足轻重的地位,电离层短波通信更是以其机动灵活、稳定性好、通信距离远、设备简单和成本低廉等优点,在军事应用中倍受青睐。近年来,对人工电离层加热、电离层突发E层(Es层)通信和电离层散射通信等电离层不规则体相关问题的研究越来越热门。因为短波通信受电离层不规则体的影响是非常显著的,对电离层不规则体进行研究是非常有必要的,所以本文也做了一些相关的工作。首先本文根据电离层风剪切原理,列出了Es层的形成方程,利用追赶法对其进行了求解,得出Es层的电子密度分布模型。分析了哪些因素在Es层形成过程中会起到主要的作用。紧接着又利用显式差分方法对电离层加热方程组进行求解,得到加热后的电离层F层的电子密度和电子温度二维分布模型,并且分析了能够对加热结果造成影响的主要参数有哪些。然后将生成的电离层Es层和加热F层二维模型作为电波传播的背景环境,利用龙格库塔法对电离层射线追踪方程进行求解,得出电磁波传播的轨迹。分析了不同仰角和不同频率电磁波传播过程的差别。又以电离层Es层为散射背景,运用分层思想模拟了不规则体散射通信中的多径效应与多普勒效应,尝试从一个新的角度解释了不规则体的电子密度与散射通信结果的关系。最后从短波信道系统的角度去讨论了电离层短波通信问题,这种方法忽略了电磁波与电离层的相互作用,而是将电磁波的整个传播过程当作一个完整的、服从一定统计规律的时变系统。从大量的实验数据中抽象出多种典型的概率分布模型,去对输入信号进行调制,进而模拟出符合实验中接收信号统计规律的输出信号。