电离层含有各种尺度的不规则结构。电离层不规则结构的形成机理、观测形态及其对无线电信号传播效应的研究一直是电离层研究中倍受关注的领域。电离层电子密度不规则结构使得卫星信号幅度、相位、到达角等发生闪烁,导致通信系统误码、天基雷达成像性能降低和导航定位精度下降。本文围绕国防预研基金、国家自然科学基金、中央高校基础业务科研专项基金等项目的部分研究任务,对我国中低纬地区电离层不规则体的形态特征、变化规律以及穿过电离层不规则结构的无线电信号统计特性进行了研究。作为研究工作的基础,本文首先介绍了电离层的形态特性和电离层垂直探测系统。在此基础上,主要开展了如下工作:第一、基于电离层等离子体特性,研究了赤道电离层不规则体形成理论中的Rayleigh-Tayor不稳定性,推导了等离子体不稳定性线性生长率。并对电离层密度扰动演变过程以及不稳定生长率的时空分布进行了数值仿真。不稳定性生长率在峰值高度以上为负值,在峰值高度以下为正值;某一高度处不稳定性生长率随地方时变化显著,在夜间22:00LT左右出现极大值。这一点与中低纬地区电离层不规则结构实验观测结果符合的较好。第二、利用电离层闪烁监测数据,统计分析了我国低纬地区(昆明和海口)GPS卫星信号和中纬地区(西安)UHF卫星信号的电离层闪烁特性,包括地方时分布、逐日分布、季节分布等统计特性。结果表明低纬地区(海口和昆明站)GPS电离层闪烁事件主要发生在春秋季的夜间时段,且21:00LT-1:00LT发生率最高;而中纬地区的西安站UHF电离层闪烁事件主要集中在夏季夜间时段,午夜23:00LT发生率最高;西安站闪烁事件发生时间比昆明站推迟大约1小时左右,比海口站推迟大约2小时左右。第三、利用电离层垂直探测数据,统计分析了中纬地区(西安)电离层扩展F层和偶发E层发生的时间分布特性,讨论了中纬地区电离层不规则体观测与磁、太阳活动的关联性。结果表明中纬地区电离层扩展F现象主要发生在夏季夜间时段,Es主要发生在夏季白天时段,扩展F和Es发生率与太阳活动的关联性不显著,与地磁活动呈正相关的关系;Es发生率随地方时分布规律中还呈现出较为明显的双峰结构;夏季夜间时段扩展F和闪烁事件的相关系数为0.869。第四、基于多重相位屏理论模型,研究了我国中低纬地区(海口、武汉和西安)电离层闪烁特性,分析了电离层及其不均匀结构对卫星信号闪烁特性的影响,提出了基于相位屏模型的电离层等效厚度的分析方法。结果表明,电离层沿高度方向的不均匀性对信号闪烁特性有一定影响,影响程度随地方时变化显著。我国中低纬地区电离层等效厚度位于270-370km厚度范围,该结论可对基于相位屏近似的传输模型的工程应用提供一定的理论参考依据。第五、利用平面波脉冲波的双频、双点互相关函数,研究了穿过电离层的卫星信号二阶统计特性。结果表明,电离层不均匀性对卫星信号相干特性影响很大,影响程度随纬度、地方时变化显著。