《電子技術(shù)應(yīng)用》
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衛(wèi)星通信中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾的一種快速定位方法研究
電子技術(shù)應(yīng)用
李合金,，郭琛,，王澤森，潘雷
（中國人民解放軍63751部隊,，陜西 西安 710000）
摘要： 針對衛(wèi)星通信系統(tǒng)中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾的快速定位問題進(jìn)行了研究,，分析了中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾產(chǎn)生的原因,，給出定位中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾的步驟和方法，通過定量分析建立中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾模型,，結(jié)合在網(wǎng)衛(wèi)星地面站的運(yùn)行情況建立頻偏數(shù)據(jù)庫,，通過設(shè)計基于頻偏的中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾定位算法，精確定位轉(zhuǎn)發(fā)干擾的地球站,。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法在中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾定位過程的可行性,，有效降低了干擾定位時間并提升了準(zhǔn)確定位干擾站的概率，為衛(wèi)星通信系統(tǒng)面臨此類干擾時的快速定位提供解決方法,，對衛(wèi)星通信網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有較大實(shí)際意義,。
中圖分類號：TN927.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234007
中文引用格式： 李合金，郭琛,，王澤森,，等. 衛(wèi)星通信中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾的一種快速定位方法研究[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2023,，49(9)：80-85.
英文引用格式： Li Hejin,，Guo Chen，Wang Zesen，et al. Research on a fast locating method for intermediate frequency forwarding interference in satellite communication[J]. Application of Electronic Technique,，2023,，49(9)：80-85.
Research on a fast locating method for intermediate frequency forwarding interference in satellite communication
Li Hejin，Guo Chen,，Wang Zesen,，Pan Lei
(63751 Troops of the Chinese People's Liberation Army，Xi′an 710000,， China)
Abstract： In this paper, the fast location problem of intermediate frequency forwarding interference in satellite communication system is studied. Firstly, the causes of intermediate frequency forwarding interference are analyzed, and the steps and methods of locating intermediate frequency forwarding interference are given. The intermediate frequency forwarding interference model is established through quantitative analysis, and the frequency deviation database is established based on the operation of satellite ground station in the network. An intermediate frequency forwarding interference location algorithm based on frequency deviation is designed to accurately locate the earth station with forwarding interference. The simulation results verify the feasibility of the algorithm in the process of intermediate frequency forwarding jamming location, it effectively reduce the jamming location time and improve the probability of accurate positioning of jamming station, and provide a solution for the rapid jamming location when the satellite communication system is faced with such interference, which has great practical significance for the stable operation of satellite communication network.
Key words : satellite communication,；intermediate frequency forwarding interference；frequency deviation,；interference location

0　引言

衛(wèi)星通信是支撐星地通信和地表超遠(yuǎn)距離通信的主要手段,，在人類開發(fā)和探索太空的時代背景下，通信衛(wèi)星的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要,。在衛(wèi)星通信中,，由于多種因素導(dǎo)致轉(zhuǎn)發(fā)器受到干擾無法避免，快速定位干擾是衛(wèi)星通信系統(tǒng)面臨的主要挑戰(zhàn),。衛(wèi)星通信系統(tǒng)中存在多種形式干擾,，其中，中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾通過影響星上轉(zhuǎn)發(fā)器,，從而導(dǎo)致多條衛(wèi)星通信鏈路同時出現(xiàn)異常,，因此中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾比其他形式干擾更具嚴(yán)重性。文獻(xiàn)[1]將傳統(tǒng)的集中式功率控制和分布式功率控制技術(shù)應(yīng)用在衛(wèi)星系統(tǒng)間同頻干擾抑制上,，形成新的自適應(yīng)功率控制技術(shù),，借助功率控制實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星系統(tǒng)間同頻干擾抑制。西北工業(yè)大學(xué)電子信息學(xué)院唐成凱等人[2]提出了一種雙向中繼轉(zhuǎn)發(fā)自干擾消除算法,，利用地面通信站對自身發(fā)射信號已知的特點(diǎn),，通過延時寄存器對自身發(fā)射信號進(jìn)行多抽頭采樣，然后根據(jù)各抽頭采樣對接收信號的干擾影響,，對抽頭采樣進(jìn)行加權(quán)處理并賦予不同權(quán)重,，以減小自身發(fā)射信號的干擾。文獻(xiàn)[3]首先搭建起多路轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的仿真模型,，然后逐一對各路轉(zhuǎn)發(fā)天線的位置及架設(shè)角度進(jìn)行電磁仿真,、優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的抗同頻干擾,。文獻(xiàn)[4]提出了一種非均勻采樣與波形重構(gòu)的方法,，對干擾波形進(jìn)行優(yōu)化。以上工作主要針對同頻干擾抑制進(jìn)行研究,，然而在實(shí)際的衛(wèi)星通信系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)同頻干擾時缺乏有效的定位手段,。Dajian等人[5]通過仿真得到了低比特衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)全局干擾的動態(tài)分布，利用低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)全球干擾場景、干擾分布模型和干擾分析模型,，獲得低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)全球上行和下行干擾的動態(tài)模型,。文獻(xiàn)[6]-[7]通過建立衛(wèi)星通信系統(tǒng)中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾模型，得到了模型中參數(shù)的變化對中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾的影響規(guī)律,，同時進(jìn)一步探討了衛(wèi)星通信系統(tǒng)中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾產(chǎn)生的原因,，給出了排查中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾問題的解決思路。文獻(xiàn)[8]給出了衛(wèi)星導(dǎo)航干擾源空地協(xié)同測向定位系統(tǒng)設(shè)計方案和干擾源查找流程,。Aruna教授[9]推導(dǎo)了在多徑衰落信道上同信道干擾的中斷概率等數(shù)學(xué)模型,。文獻(xiàn)[10]在現(xiàn)有抗干擾技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了北斗/INS對中繼臺干擾的綜合對抗方案,，極大地提高了此類干擾的檢測概率，減少了對有用信號的誤判,。文獻(xiàn)[11]針對通信衛(wèi)星多軌道,、多波段、區(qū)域波束和點(diǎn)波束的覆蓋特點(diǎn),，分析了不同干擾場景下的干擾定位技術(shù),，介紹了干擾定位實(shí)現(xiàn)方法，為后期衛(wèi)星通信系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ),。以上工作對衛(wèi)通系統(tǒng)中存在的干擾進(jìn)行模型分析,，闡述了中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾的產(chǎn)生機(jī)理，但未實(shí)現(xiàn)在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中干擾源定位的實(shí)際工程優(yōu)化及驗(yàn)證,。為解決衛(wèi)星通信中的中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾定位問題,，本文首先對中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾機(jī)理進(jìn)行論述，給出具體中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾頻偏模型,，結(jié)合建立地球站頻偏數(shù)據(jù)庫,，通過設(shè)計基于頻偏的中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾定位算法以實(shí)現(xiàn)中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾源的快速定位。仿真結(jié)果分析驗(yàn)證了本文所提方案的可行性,，并有效提升了排查干擾站的效率及準(zhǔn)確性,。



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作者信息：

李合金，郭琛,，王澤森,，潘雷

（中國人民解放軍63751部隊，陜西 西安 710000）


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