[1] Ionospheric channel characterization is an important task for both HF and satellite communications. The inherent space-time variability of the ionosphere can be observed through total electron content (TEC) that can be obtained using GPS receivers. In this study, within-the-hour variability of the ionosphere over high-latitude, midlatitude, and equatorial regions is investigated by estimating a parametric model for the probability density function (PDF) of GPS-TEC. PDF is a useful tool in defining the statistical structure of communication channels. For this study, a half solar cycle data is collected for 18 GPS stations. Histograms of TEC, corresponding to experimental probability distributions, are used to estimate the parameters of five different PDFs. The best fitting distribution to the TEC data is obtained using the maximum likelihood ratio of the estimated parametric distributions. It is observed that all of the midlatitude stations and most of the high-latitude and equatorial stations are distributed as lognormal. A representative distribution can easily be obtained for stations that are located in midlatitude using solar zenith normalization. The stations located in very high latitudes or in equatorial regions cannot be described using only one PDF distribution. Due to significant seasonal variability, different distributions are required for summer and winter.Citation: Turel, N., and F. Arikan (2010), Probability density function estimation for characterizing hourly variability of ionospheric total electron content, Radio Sci., 45, RS6016,

ÖzetçeBu çalÕúmada, Türkiye üzerindeki TUSAGA Yerküresel Konumlama Sistemi (YKS) istasyon a÷Õndan elde edilen verilerle Toplam Elektron øçeri÷i (TEø) kestirimleri kullanÕlarak iyonosfer katmanÕnÕn istatistiksel de÷iúimi incelenmiútir. Daha çok BatÕ Anadolu da konuúlanmÕú 14 YKS istasyonundan alÕnan veriler iúlenmiú ve kestirilen TEø üzerinde, YKS istasyonlarÕnÕn co÷rafi koordinatlarÕ göz önünde bulundurularak, deneysel da÷ÕlÕmlar ve OlasÕlÕk Yo÷unluk Fonksiyonu (OYF) kullanÕlarak incelemeler yapÕlmÕútÕr. YapÕlan incelemeler sonucunda birbirine yakÕn olan YKS istasyonlardan elde edilen verilerin Lognormal da÷ÕldÕ÷Õ istatistiksel özelliklerinin yakÕn oldu÷u gözlemlenmiútir. AyrÕca orta enlem bölgesinde bulunan baúka verilerden elde edilmiú OYF 'larÕ ile de uyumlu oldu÷u görülmüútür. Genel olarak OYF ortalama de÷erlerinin Güneúin tam tepede oldu÷u zamanlarda arttÕ÷Õ Güneú do÷madan hemen önce düúüú gösterdi÷i görülmüútür. Bu sonuçlar ÕúÕ÷Õnda, tüm Türkiye' yi kapsayan bir YKS istasyon a÷Õndan elde edilecek TEø kestirimlerinin Türkiye üzerindeki iyonosferin istatistiksel özelliklerini belirlemede önem taúÕdÕ÷Õ ortaya çÕkmútÕr. SIU2010 -IEEE 18.Sinyal isleme ve iletisim uygulamalari kurultayi -Diyarbakir 978-1-4244-9671-6/10/$26.00 ©2010 IEEE

ÖzetçeToplam Elektron İçeriği (TEİ) bir 1m 2 tabanlı silindir içinde kalan toplam serbest elektron sayısıdır. TEİ iyonosferik değişkenlik incelemelerinde kullanılan önemli bir parametredir. İyonosfer, TEİ verilerinin gözlendiği zaman periyoduna (günden güne, mevsimsel), verilerin elde edildiği istasyonların konumlarına (enlem, boylam) ve değişkenliğe neden olan etmenlere (güneş faaliyeti, iyonosferik fırtınalar, gezen iyonosferik bozulmalar) göre değişkenlik gösterir. Bu değişkenliği istatiksel yöntemlerle incelemek bize değişkenliğin karakteri konusunda bilgi verir. Bu çalışmada değişkenliğin frekanslara dağılımını incelemek için izgel güç yoğunluğu ele alınmıştır. İzgel güç yoğunluğu kestirimini elde etmek için, korrelogram metodu kullanılmıştır. Korrelogram metodu eş ortak değişinti ve ayrık fourier dönüşümü temelli parametrik olmayan klasik bir izgel kestirim yöntemidir. Kullandığımız veri seti Yerküresel Konumlama Sistemi (YKS) sinyalleri kullanılarak elde edilen Ionolab-TEİ değerleridir. Olsztyn (20.6699 0 D,53.8924 0 K), Polonya ve Hailsham (0.3362 0 D,50.8673 0 K), İngiltere istasyonlarından 1999-2006 yılları arasında alınan TEİ değerlerinin izgel güç yoğunlukları korrelogram yöntemi kullanılarak incelenmiştir. En yüksek izgel güç yoğunluğu 1/gün frekansında gözlenmiştir. İzgel güç yoğunluğunun frekansdaki dağılımı değişik frekans birimleri (1/gün, 1/ay) için de bakılmıştır. AbstractTotal Electron Content (TEC) is the total number of free electrons inside the cylinder with 1m 2 base area. TEC is an important parameter which is used at the ionospheric variability researches. Ionosphere shows variability according to the observing time period of TEC datas (day to day, seasonal), the stations' positions from where datas are obtained (latitude, longitude) and the factors that caused the variability (solar activity, ionospheric storms, travelling ionospheric disturbances). Observing this variability by statistical methods gives us information about variability characteristics. In this study to examine the distribution of variability among the frequencies power spectral density is took up. To obtain power spectral density estimation, correlogram method is used. Correlogram method is a autocovariance and discrete fourier transform based nonparametric classical spectral estimation method. The data set we used is the Ionolab-TEC values which is obtained by using the Global Positioning System (GPS) signals. The power spectral densities of the TEC values which are obtained between the time 1999-2006 from Olsztyn (20.6699 0 D, 53.8924 0 K), Poland and Hailsham (0.3362 0 D, 50.8673 0 K), England stations are observed by using correlogram method. The biggest power spectral density is observed at 1/day frequency. The frequency distribution of the power spectral density are also examined for different frequency units (1/day, 1/month).