卫星链路空基对抗中最佳干扰区域算法
对卫星链路干扰的研究
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信息通信
假 定 晴 天 且 卫 星 转 发 器 为 透 明 型 ,信号仅有放 大 和 变 频 功 能 。地 球 发 送 站 发 送 的 载 波 信 号 为 X (t ) , 其功率为
干
扰
干
扰
干
扰
图 1 卫星通信信道干扰模型 卫 星 下 行 链 路 是 卫 星 侦 察 信 息 传 输 的 重 要 途 径 。研究 针对卫星下行链路的干扰条件下卫星的通信效果, 对卫星 通信进行效能评估, 探 究 对 抗 条 件 下 卫 星 通 信 的 质 量 。为 了 增 强 卫 星 抗 干 扰 能 力 和 水 平 ,同时为了增加通信卫星的 通信容量和解决常用频段以及静止轨道的拥挤问题, 通信 卫 星 频 率 应 向 特 高 频 (UHF ) 频 段 发 展 , 选择更高 的 频 率 可 以 使 辐 射 下 降 3d B 的 方 向 夹 角 变 小 , 使天线波束变窄, 跳频 范围变大, 减少通信信号被截获和受到干扰的可能, 也可以 使地面天线等设备小型化, 通信终端更加机动灵活;采用自 适 应 调 零 天 线 、点 波 束 或 者 成 形 波 束 等 可 以 进 一 步 提 高 通 信 的 灵 活 性 和 抗 干 扰 能 力 ,同 时还会增加卫星的自主和生 存能力。
1 卫星通信系统面临的主要干扰
卫星 通 信 系 统 面 临 的 干 扰 如 图 1 所 示 , 其干扰环境按千 扰源所处的地理位置的不同可分为三种: 空基、 天基和地基 干扰。 空基干扰:主要干扰来自电子战飞机与升空平台,具有机 动灵活性, 易实施突发性干扰, 为大功率干扰, 其干扰主要针 对上行跳频链路和下行链路。 天基干扰:以低轨道卫星和航天器为主, 虽然干扰时间受 到限制、 干扰功率较小, 但在距离上存在优势, 可以干扰上行 链路或下行链路, 对下行链路的干扰作用范围较广。 地基干扰:其干扰站主要为车载站、 地面固定站和舰载站 等, 具有隐蔽性, 不易被察觉, 干扰功率较大, 大多被用于干扰 卫星转发器, 产生阻塞干扰。 卫星通信信道主要由卫星和上下行链路组成, 其干扰模 型 如 下 图 1 所 示 。一般卫星通信主要过程为:信息由地球发 送站发送, 经卫星转发, 地球接收站接收, 在 这过程中 , 一般 会 受 到 干 扰 的 地 方 为 卫 星 和 上 下 行 链 路 。一般干扰上行链 路指的是对上行信号的瞄准型和转发型干扰;对卫星的干扰 指的是经上行链路干扰卫星转发器, 其干扰源一般多为地面 固定或具有移动性的大功率干扰机, 产生的干扰信号只需在 转发器频带内即可, 不一定非要在信号频带内才有效, 进入 转 发 器 后 通 过 分 配 功 率 来 降 低 整 个 转 发 器 信 号 的 性 能 。就 透明转发器卫星而言, 干扰信号直接干扰通信信号, 且星上 功 率 资 源 会 遭 受 阻 塞 干 扰 的 侵 占 。下行链路干扰指的是下 行 转发型干扰, 其干扰源主要是低轨道干扰卫星和机载干扰 机以及岸基干扰机等, 要求产生的干扰信号须在信号频带内, 与被干扰信号的频率不能相差太远, 干扰效果还与干扰信号 与研究卫星通信链路。卫星 通信系统旨在为接收方传送高质量的信号,确保双方正常通 信 。一直以来,卫星通信的信道为带通信道, 基带信息须经调 制后再传输。就 采 用 频 率 调 制 ( FM ) 的模拟卫星通信系统而 言 ,衡量其信号传输质量好坏的基本性能指标为解调器输出 端的话路载噪比(C/N ),它是关于卫星链路载噪比的函数。 对 数字卫星通信系统而言,以平均比特误码率来衡量其接收到 的卫星信号的性能, 它是关于链路载噪比 C/N 、 信息比特间隔 、 卫星信道噪声带宽的函数。 当信息比特率一定时, 为得到传 输质量较好的信号, 需对卫星链路的载噪比 C/N 与信号调制 类型两者做出取舍。 卫星链路主要分上行、 下行两条链路, 前者的信号质量由 地球站发送的信号功率和卫星收到的信号决定,后者的则由 卫星转发信号的功率和地球站接收的信号功率决定。由于卫 星通信采用远距离通信,而传输信号的功率与传输距离的平 方成反比,因此卫星接收到的上行信号与地球站收到的下行 信号都很微弱, 除容易受到加性高斯白噪声的干扰外, 还易被 邻星干扰等。本文首先讨论卫星传输链路,接着讨论了对卫 星干扰链路的干扰。 2.1上 行 载 噪 比
空域宽带抗干扰算法
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空域宽带抗干扰算法
空域宽带抗干扰算法是一种用于提高无线通信质量的技术。
在无线通信领域中,由于电磁干扰等因素的存在,会导致信号的失真、丢失等问题,影响通信质量。
因此,开发出一种有效的抗干扰算法对于提高无线通信质量至关重要。
空域宽带抗干扰算法主要通过对信道进行预处理来实现抗干扰的目的。
该算法利用多天线阵列接收到的信号之间的相互关系,通过对接收到的信号进行处理,消除噪声和干扰,从而提高信号的质量和可靠性。
具体来说,该算法主要通过以下步骤进行处理:
1. 接收信号:利用多天线阵列接收到信号,并将其输入到算法中进行处理。
2. 信号预处理:对接收到的信号进行预处理,包括对信道特征进行估计、对信号进行预编码等。
3. 干扰抑制:通过对预处理后的信号进行处理,抑制信号中的干扰和噪声,从而提高信号的质量。
4. 解码:将处理后的信号进行解码,还原原始信号。
空域宽带抗干扰算法具有以下优点:
1. 抗干扰性能好:该算法能够有效地抑制电磁干扰等噪声和干扰,从而提高信号的质量和可靠性。
2. 稳定性高:由于该算法利用多天线阵列接收信号,并通过对信号进行处理来消除噪声和干扰,因此其稳定性较高,能够对不同类
型的干扰进行抑制。
3. 适用性强:该算法适用于不同的无线通信场景,包括移动通信、卫星通信等。
总之,空域宽带抗干扰算法是一种有效提高无线通信质量的技术。
该算法通过对预处理后的信号进行处理,消除噪声和干扰,从而提高信号的质量和可靠性。
在未来的无线通信领域中,该算法将发挥越来越重要的作用。
卫星上行链路对抗的最佳干扰区域空间模型研究
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S a e M o lo he O p i a a m i e o un e me s e t t l t p c de ft tm lJ m ng Ar a f r Co t r a ur o Sa e l e Upl i i nk
NI a . a g S U Ch o y n , HENG a g m i g Gu n . n ,ZHU in— o g , Ja d n ,M A — a , ZHA0 Hu — n De b o iwe
目前 , 针对 卫 星链 路对 抗 的研究 已经进入 发展 阶段 , 内外许 多 学者 和科 研 机 构纷 纷 开展 相 关研 究 , 国 在 理论上 验证 了基 于不 同平 台和途 径 的卫 星链 路 对抗 的可行 性 。在 卫 星链 路 电 子对 抗 的 实施 中 , 为
了提 高干 扰效果 , 需要 确定 干扰 机 的最佳 于扰 区 域 。文 献 [ ] 出了一 种 对卫 星 下 行链 路 的空 基 对抗 5提 中最 佳干 扰 区域 的算 法 。在分 析 区域形 状为 不规 则椭 圆 的基 础上 , 细 推导 了椭 圆 的大小 、 向和位 置 , 详 方
卫星导航接收机中窄带干扰抑制算法
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卫星导航接收机中窄带干扰抑制算法
卫星导航接收机是一种用于接收全球定位系统(GPS)信号的设备。
然而,在实际应用中,卫星导航接收机常常会受到各种干扰,其中最常见的是窄带干扰。
窄带干扰是指在接收机频带内出现的狭窄频率干扰信号,它会对接收机的性能产生严重影响,降低定位精度和可靠性。
为了解决这个问题,研究人员提出了一种窄带干扰抑制算法。
该算法基于自适应滤波器和频域分析技术,能够有效地抑制窄带干扰信号,提高接收机的性能。
具体来说,该算法首先通过频域分析技术对接收信号进行频谱分析,确定干扰信号的频率和带宽。
然后,利用自适应滤波器对干扰信号进行抑制,使其在接收机输出中的功率降至最小。
最后,将抑制后的信号送入解调器进行解调和定位。
该算法具有以下优点:
1. 高效性:该算法能够快速准确地抑制窄带干扰信号,提高接收机的性能。
2. 自适应性:该算法能够自适应地调整滤波器参数,适应不同的干扰信号特征。
3. 可靠性:该算法能够有效地抑制干扰信号,提高接收机的可靠性和稳定性。
窄带干扰抑制算法是卫星导航接收机中一种重要的信号处理技术,它能够有效地抑制窄带干扰信号,提高接收机的性能和可靠性。
未来,随着卫星导航技术的不断发展,该算法将会得到更广泛的应用和发展。
北斗卫星导航系统及抗干扰算法研究
![北斗卫星导航系统及抗干扰算法研究](https://img.taocdn.com/s3/m/ea218bc7541810a6f524ccbff121dd36a32dc40c.png)
北斗卫星导航系统及抗干扰算法研究摘要:本文主要介绍了北斗卫星导航系统(GNSS)组成、特点及应用,概述了北斗导航信号抗干扰算法,提出了改进后的抗干扰算法-空时频联合自适应抗干扰算法,推导出了具体算法及流程,对空时频联合自适应抗干扰算法进行了仿真计算验证,该抗干扰算法已在实际项目中验证其可靠性,具有很强的工程意义。
0 引文北斗卫星导航系统为我国自主研制开发的全球卫星导航系统,可实现全方位定位、导航、授时等功能,在国家经济建设以及国防安全方面扮演着十分重要的角色。
北斗导航接收机通常工作在复杂环境中,容易受到电磁干扰的影响,这会影响导航定位的正常运行。
为此,针对提高接收机抵抗电磁干扰,研究人员研制了卫星抗干扰设备为北斗导航设备的正常运行提供保障。
因此,对于北斗抗干扰技术仍有很大的研究空间。
目前,常见的抗干扰算法有空域抗干扰算法、时域抗干扰算法、频域抗干扰算法、空时抗干扰算法、空频抗干扰算法、LMS自适应窄带陷波抗干扰算法等。
国外已对导航抗干扰算法进行了大量的研究,例如文献给出了LMS变步长算法,文献针对共轭梯度抗干扰算法进行了分析与推导,给出了优化计算过程。
国内西安电子科技大学的王营营改进了扩频技术的GPS抗干扰方法,国防科技大学鲁祖坤开展了天仙阵抗干扰关键技术研究等。
现今对于抗干扰算法的改进优化以及仿真实现仍是行业热点。
本文针对北斗导航接收机设备提出了空时频联合抗干扰算法,给出了具体的推导过程及算法原理,实现了北斗三号卫星导航抗干扰平台系统,并在具体工程上进行了算法的实际验证与应用。
1 北斗卫星导航系统目前,全球卫星导航系统(GNSS-Global Navigation Satellite System)主要包括了以下几种:美国的全球定位系统(GPS- Global Positioning System)、欧洲的伽利略卫星定位系统(GALILEO-Galileo Satellite Navigation System)、俄罗斯的全球导航卫星系统(GLONASS- Global Navigation Satellite System)以及我国的北斗导航卫星定位系统(Bei Dou Navigation Satellite System)等。
卫星导航接收机中窄带干扰抑制算法
![卫星导航接收机中窄带干扰抑制算法](https://img.taocdn.com/s3/m/2ef29241a7c30c22590102020740be1e640ecc7e.png)
卫星导航接收机中窄带干扰抑制算法导航系统是现代交通、航空、军事等领域不可或缺的重要技术,而卫星导航接收机则是实现导航系统功能的重要组成部分。
然而,在实际使用过程中,接收机可能会受到各种干扰信号的影响,其中窄带干扰是常见的一种类型。
针对窄带干扰的抑制,研究人员提出了多种算法,下面将介绍几种常用的窄带干扰抑制算法。
首先,经典的窄带干扰抑制算法是滤波算法。
该算法通过在接收机中引入滤波器,将干扰信号的频率范围内的信号进行滤波处理,以减小干扰信号对导航信号的干扰程度。
滤波算法的核心是选择合适的滤波器类型和设计滤波器参数。
传统的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等,根据干扰信号的特点选择相应的滤波器类型。
另一种常用的窄带干扰抑制算法是自适应滤波算法。
自适应滤波算法通过根据接收机的输入信号来自动调整滤波器的参数,以适应干扰信号的频率和幅度的变化。
该算法的优点是可以在干扰信号频率发生变化时自动调整滤波器的参数,从而更好地抑制干扰。
自适应滤波算法的核心是选择合适的自适应滤波器结构和设计自适应算法。
除了滤波算法和自适应滤波算法外,还有一些其他的窄带干扰抑制算法,如小波变换算法、盲源分离算法等。
小波变换算法通过对接收信号进行小波变换,将干扰信号和导航信号在小波域中进行分离,从而实现对干扰信号的抑制。
盲源分离算法则是利用接收信号的统计特性来估计干扰信号和导航信号的分离参数,然后通过合适的信号处理方法对干扰信号进行抑制。
需要注意的是,不同的窄带干扰抑制算法具有各自的特点和适用范围。
在实际应用中,需要根据具体的干扰情况选择合适的算法或者结合多种算法来进行干扰抑制。
此外,干扰抑制算法的性能和效果也需要进行实验验证和调优。
综上所述,卫星导航接收机中窄带干扰抑制算法包括滤波算法、自适应滤波算法、小波变换算法、盲源分离算法等。
这些算法都有其优点和适用范围,可以根据实际情况来选择合适的算法或者结合多种算法来进行干扰抑制。
卫星通信链路计算过程
![卫星通信链路计算过程](https://img.taocdn.com/s3/m/01fb68f8e518964bcf847ccb.png)
卫星通信链路计算过程星通信载波的链路计算方法为,先分别计算上行和下行链路的载波功率与等效噪声温度比CrT或者载波与噪声功率比C/N、以及载波与干扰功率比CzI ,再求出考虑干扰因素的系统载噪比C/(N+I) 和载波的系统余量。
上下行C/T上行和下行C/T 的计算公式分别为CZT u= EIRP E - LOSS U + G/T SatC/T D = EIRP S - Loss D + GZT E/S式中的EIRF E和EIRF S分别为载波的上行和下行EIRP, Loss u和L OSS D分别为总的上行和下行传输衰耗,G/T sat和G/T E/S分别为卫星转发器和地球站的接收系统品质因数。
上式中的数据均为对数形式。
C/N 与C/T 的关系C/N 与C/T 的关系式为C/N = C/T - k - BW N = CZT + 228.6 - BW N式中的k 为波兹曼常数, BW N 为载波噪声带宽。
式中的数据均为对数形式。
C/I 与C/IM卫星通信载波需要考虑的干扰因素主要有,上行和下行反极化干扰C/I XP_U^nC/I XP_D、以及上行和下行邻星干扰C/I ASJU和C/I AS_Do此外,还需考虑转发器在多载波工作条件下的交调干扰C/IM 。
C/N 与C/I 的合成由多项C/N 和C/I 求取总的C/N、C/I 、以及C/(N+I) 的算式为(C/N Total ) -1 = (C/N U ) -1 + (C/N D ) T(C/I Total ) -1 = (C/I XPJU) -1 + (C/I ASJU) -1 + (C∕IM) -1 + (C/I XPJD)-I + (C/I ASJD)-I-1 -1 - 1(C/(N+I)) -1 = (C/N Total ) -1 + (C/ITotal )上述三个算式中的数据均为真数形式。
由多项C/N 和C/I 求取总的C/(N+I) 的步骤也可为-1 -1 - 1 - 1(C∕(N+I) U ) = (C∕N u ) + (C/1 XP_U) + (C/1 AS_U)-1 -1 -1 -1 -1(C∕(N+I) D ) = (C∕N D ) + (C∕I XP_D) + (C∕I AS_D) + (C/IM)(C∕(N+I)) -1= (C∕(N+I) U ) -1 + (C∕(N+I) D ) -1上述两种不同计算步骤所得到的结果是相同的。
卫星下行链路对抗中最佳干扰区域空间模型研究
![卫星下行链路对抗中最佳干扰区域空间模型研究](https://img.taocdn.com/s3/m/45b764563b3567ec112d8a0d.png)
teo t l a h pi mmig ae ma j n ra,a d c mp tsi e e mer aa tr. C mp r g t te oiia n o ue t n w g o ty p rmees o ai o h r n l s n g
mo e , t e m p o e d lr p a e he p c e t n u a o r n t t h p e e o r i ae, d l h i r v d mo e e l c s t s a e r ca g l r c o dia e wi t e s h r c o d n t h
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( .n tueo nomain E gn eig nomainEn ie r g U iest 1 Isi t fIfr t n iern ,Ifr t gn ei nv ri t o o n y,Z e gh u4 0 0 h n z o 5 0 2,C ia; hn 2 U i6 8 0,L o a g4 1 0 . nt 3 8 u y n 7 0 3,Chn ) ia
第 1 1卷 第 4期
2 0年 8月 01
Vo .1 NO 4 1 1 . Au . 01 g 2 0
卫 星 下 行 链 路 对 抗 中最 佳 干扰 区域 空 间模 型 研 究
牛 朝 阳 , 广铭 朱 健 东 , 德 宝 盛 , 马
( . 息 工 程 大 学 信 息 工 程 学 院 , 南 郑 州 4 00 ; .3 8 1信 河 50 2 2 6 80部 队 , 南 洛 阳 ,7 0 3 河 4 10 )
扰 区域 相关 参 数 , 到 了精 确性 更 高和 适用 性更 强 的结果 。 得 关键 词 : 电子 对抗 ; 卫星 下行链 路 ; 佳 干扰 区域 最
卫星通信链路计算过程
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卫星通信链路计算过程星通信载波得链路计算方法为,先分别计算上行与下行链路得载波功率与等效噪声温度比C/T或者载波与噪声功率比C/N、以及载波与干扰功率比C/I,再求出考虑干扰因素得系统载噪比C/(N+I)与载波得系统余量。
上下行C/T上行与下行C/T得计算公式分别为C/TU= EIRPE–LossU+ G/TSatC/TD= EIRPS– LossD+ G/TE/S式中得EIRPE 与EIRPS分别为载波得上行与下行EIRP,LossU与LossD分别为总得上行与下行传输衰耗,G/TSat 与G/TE/S分别为卫星转发器与地球站得接收系统品质因数。
上式中得数据均为对数形式. C/N与C/T 得关系C/N与C/T得关系式为C/N= C/T –k– BWN = C/T +228、6 –BWN式中得k为波兹曼常数,BWN为载波噪声带宽.式中得数据均为对数形式.C/I与C/IM卫星通信载波需要考虑得干扰因素主要有,上行与下行反极化干扰C/IXP_U与C/IXP_D、以及上行与下行邻星干扰C/IAS_U与C/IAS_D.此外,还需考虑转发器在多载波工作条件下得交调干扰 C/IM。
C/N与C/I得合成由多项C/N与C/I求取总得C/N、C/I、以及C/(N+I)得算式为(C/NTotal )—1= (C/NU)—1 + (C/ND)–1(C/ITotal )-1 = (C/IXP_U)—1 + (C/IAS_U)–1 + (C/IM)-1+ (C/IXP_D)-1 + (C/IAS_D)-1(C/(N+I))-1 = (C/NTotal )—1+ (C/ITotal)–1上述三个算式中得数据均为真数形式。
由多项C/N与C/I求取总得C/(N+I)得步骤也可为(C/(N+I)U)—1 = (C/NU)-1 + (C/IXP_U)–1+ (C/IAS_U)–1(C/(N+I)D )-1= (C/ND)—1+ (C/IXP_D)—1+(C/IAS_D)-1 + (C/IM)—1(C/(N+I))—1= (C/(N+I)U )-1+ (C/(N+I)D)–1上述两种不同计算步骤所得到得结果就是相同得。
卫星信号抗干扰的几种方法
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卫星信号抗干扰的几种方法卫星信号抗干扰的几种方法发布日期:2014-07-14卫星信号抗干扰的几种方法在我们看卫星电视的时候,可能会受到雷达全频干扰以及微波的干扰,今天给大家分享一下卫星信号抗干扰的几种方法雷达全频干扰雷达全频干扰是指整个卫星频段被雷达干扰,此干扰在天线架设过程中很难从频谱分析仪中察觉到干扰,可从波形中发现每6~12秒的週期中,整个卫星频段的讯号会瞬间高出 C/N 1~25dB,随后又即恢复原来的波形,此种现象称为雷达全频干扰。
这些干扰源通常来自机场雷达及军方雷达,此干扰对卫星的接收通常是数位讯号比类比讯号影响来的大。
类比讯号如被雷达波扫到,节目画面出现许多不起眼的白点,如不注意看是不容易察觉到。
如果数位卫星讯号被雷达波扫到,则画面会完全停止2~3秒,而这现象会一直持续下去。
微波干扰微波干扰是影响卫星信号接收的隐患,一般最常出现在C频段,KU频段也有,但是非常罕见。
微波干扰可分为定频干扰及雷达全频干扰。
定频干扰当卫星天线尚未对准前,如从频谱分析仪中发现许多不属于卫星传送的信号,且不管天线移到任何方向这些信号都会存在特定的频率,这状况称为定频干扰。
这些干扰源通常来自电信局微波发射站、军方、无线电视台及有线电视台的非法传送SNG微波讯号。
一般干扰讯号的场强可从C/N 0~40 dB范围,如果卫星信号频率与干扰信号的频率有重叠,则被重叠到的卫星信号频率内的卫星节目皆无法接收。
防微波干扰如果架设天线的地方有微波干扰,抗干扰方法有以下3种:1、寻找屏蔽:就是寻找干扰电波的辐射死角。
干扰波和卫星波都是成直线行进遇障碍物则会被反射,而2种电波的差别在于干扰波的场强大于卫星波数千万倍,和卫星波如没被天线所反射讯号则被地表吸收,而干扰波遇到障碍物及建筑物则会四处反射。
2、架设防干扰网:就是在天线四周架设铁丝网,用来防止干扰波的进入。
架设铁网时,高度必须超过 LNB,并不能挡到卫星讯号的行进方向。
3、防微波干扰器:在讯号进入LNB前所加装的一个微波滤波器。
航天电子对抗星地链路干扰评估
![航天电子对抗星地链路干扰评估](https://img.taocdn.com/s3/m/38f52c5ebf1e650e52ea551810a6f524cdbfcb44.png)
航天电子对抗星地链路干扰评估ADS软件广泛应用于数字基带、射频和通信系统仿真,具有高效、便捷和协同仿真能力强的特点。
介绍了典型的卫星通信系统和通信过程,并将ADS软件应用于复杂电磁环境模拟、卫星通信系统和地面对抗终端构建以及干扰效果评估。
通过对仿真工具、测试工具和数据统计分析工具的使用,得出干扰信号调制样式、干信比和干扰信号码速率等因素对干扰效果的影响,并提出了部分优化干扰系统,提升干扰效果的建议。
集成星地网络可以看作一种由卫星与地面网络组合而成的异构网络,旨在提供通信业务的无缝覆盖以及最大化频谱利用率。
星地一体化系统包含多波束卫星网络以及辅助地面组件。
多波束卫星网络主要覆盖郊区以及农村地区等开放区域,辅助地面组件主要在城市区域提供服务,在人口密度较大的城市区域,卫星通信的传播链路可能受到高大建筑物的影响较为严重,而辅助地面组件可以改善卫星的覆盖。
为了使得系统的频谱效率以及频谱资源利用率均有所提升,辅助地面组件与多波束卫星网络进行频率复用,这类频率复用机制不可避免地给卫星与地面集成系统带来了严重的同频干扰,包括组件内干扰以及组件间干扰。
首先,主要研究星地一体化系统的信道模型,包括星地链路、地面链路信道模型分析,并对整个系统(包括多波束卫星系统、地面基站、卫星/地面终端)进行混合信道建模。
然后,结合国际电信联盟最新的建议书,以及实际情况下的传播模型,分析航天电子对抗星地链路干扰评估,对各条链路进行基于新标准下的5G系统与多波束卫星系统的干扰共存分析,并得出其中存在两种较为严重的干扰情况,最后结合混合信道模型对星地一体化系统下行链路进行分析,推导出星地一体化系统下行链路中断概率闭式表达式。
研究结果可以表明星地一体化系统干扰影响因素,为系统性能评估提供有效借鉴。
航天器通信链路的抗干扰设计
![航天器通信链路的抗干扰设计](https://img.taocdn.com/s3/m/b8abff83cf2f0066f5335a8102d276a201296054.png)
航天器通信链路的抗干扰设计在广袤无垠的宇宙中,航天器如同勇敢的探索者,肩负着人类探索未知的使命。
然而,要确保这些航天器与地球之间稳定、可靠的通信,却并非易事。
通信链路作为航天器与地面控制中心之间的“桥梁”,极易受到各种干扰的影响。
因此,航天器通信链路的抗干扰设计至关重要,它是保障航天器安全运行、有效完成任务的关键所在。
首先,我们需要了解一下航天器通信链路可能面临的干扰类型。
空间环境中的电磁干扰源繁多,其中包括自然干扰和人为干扰。
自然干扰主要有来自太阳的电磁辐射、宇宙射线等。
太阳活动剧烈时,会释放出大量的高能粒子和电磁辐射,这些都可能对航天器通信造成严重影响。
宇宙射线则是来自宇宙深处的高能粒子流,它们也有可能干扰通信信号。
人为干扰则更为复杂多样。
例如,其他航天器或卫星的通信信号可能会相互干扰,地面上的无线电设备、雷达系统等也可能产生干扰。
此外,恶意的电磁干扰攻击也不能被忽视,这可能会导致航天器通信中断,甚至危及航天器的安全。
面对如此众多的干扰源,我们该如何进行航天器通信链路的抗干扰设计呢?这需要从多个方面入手。
在硬件方面,我们需要选用高性能的抗干扰器件和设备。
例如,采用具有良好抗干扰性能的天线。
天线是航天器通信的“触角”,其性能直接影响通信质量。
通过优化天线的设计,如采用定向天线、自适应天线阵列等,可以增强接收信号的强度,同时减少来自其他方向的干扰。
滤波器也是抗干扰设计中的重要组成部分。
滤波器能够有效地过滤掉不需要的频率成分,只让有用的通信信号通过。
在航天器通信链路中,合理地选择和使用滤波器,可以大大降低干扰信号的影响。
在信号处理技术方面,编码和调制技术的优化是关键。
通过采用先进的编码方式,如纠错编码,可以在信号受到干扰时进行纠错,恢复原始信息。
调制技术则决定了信号在传输过程中的特性。
选择合适的调制方式,如抗干扰性能强的调制方式,可以提高信号的抗干扰能力。
此外,跳频技术也是一种有效的抗干扰手段。
跳频通信是指通信双方的载波频率按照预定的规律快速变化,使得干扰方难以捕捉到通信频率,从而有效地避免干扰。
卫星导航信号抗扰动相关算法研究
![卫星导航信号抗扰动相关算法研究](https://img.taocdn.com/s3/m/cd62b12c15791711cc7931b765ce0508763275fb.png)
卫星导航信号抗扰动相关算法研究卫星导航信号是现代社会中非常重要的基础设施之一,它不仅支持 GPS 定位,还支持很多其他行业和领域的发展与应用。
随着Wireless 通信设备的高速发展,卫星导航的需求和其承载的负荷也不断增加,对它的可靠性和精确性提出了更高要求,而抗扰动则是保证卫星导航信号精确度和鲁棒性的关键。
扰动指的是在信号传输过程中,由于环境或人为因素产生的各种信号干扰和误差,包括多径效应、大气层折射、卫星时钟漂移、电磁干扰等等,这些扰动会影响到卫星导航信号的传输和接收精度,导致误差发生。
因此,抗扰动成为了卫星导航信号处理中至关重要的一环。
在实际应用中,由于信号易受到多种因素的影响,通常采用多种算法来进行抗扰动,以下是几种较为常见的抗扰动算法:第一种算法是时频域自适应滤波算法。
该算法通过时频域变换,获取到信号中的频域信息,根据实际情况对时频域产生噪声的位置进行加权调整,使得该位置的影响降到最小,从而提高信号抗扰动能力。
第二种算法是卡尔曼滤波算法。
该算法主要是通过对信号时序上的相关性进行分析和处理,消除因时序间段性变化而造成的误差,从而实现对信号的精确定位。
第三种算法是小波变换与神经网络算法的结合。
该算法基于小波变换对信号进行处理,然后使用神经网络算法进行分类和判别,实现对信号扰动的自动识别和消除。
除了以上三种算法,还有其他的一些抗扰动算法,如协方差匹配算法、贝叶斯滤波算法等,这些算法各有特点,均能提高信号的精度和鲁棒性。
总结起来,卫星导航信号抗扰动涉及的算法较多,每种算法都有其独特的优点和不足。
研究表明,采用多种算法相结合的方法,能够更好地提高卫星导航信号的抗扰动能力和精度,实现其更加稳定和准确的应用。
卫星通信技术中信号干扰抑制方法探索
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卫星通信技术中信号干扰抑制方法探索在现代科技快速发展的时代,卫星通信技术已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
然而,由于各种原因导致的信号干扰问题已经成为限制卫星通信发展的一个重要因素。
因此,探索信号干扰抑制方法成为当前卫星通信技术研究的热点之一。
本文将研究和探讨一些常见的信号干扰抑制方法。
首先,针对卫星通信领域中的基本信号干扰问题,一种常见的方法是采用频率规划技术。
这种方法通过合理规划卫星通信系统的频率资源,使得不同卫星间的频率互不干扰,从而减少信号干扰的发生。
频率规划技术可以通过对卫星通信系统的部署和工作频段的选择来实现。
同时,精确的频率管理和频谱监控也是保证卫星通信系统稳定运行的关键。
其次,针对卫星通信中的同频干扰,一种较为常见的方法是采用天线设计和信号处理技术相结合的方式。
通过改进天线的方向性和辐射特性,可以最大限度地减少干扰源对卫星通信系统的影响。
另外,采用合适的信号处理算法,可以将干扰信号与目标信号进行分离和剔除,提高通信系统的抗干扰能力。
这些技术与方法在卫星通信领域的实际应用中发挥了重要作用。
另一种常见的信号干扰抑制方法是码间干扰的解决。
码间干扰问题是卫星通信中常见的信号干扰形式之一,主要是由于不同码元之间的干扰造成的。
为了解决这个问题,传统方法是通过采用合适的错误检测和纠正技术来改善码间干扰。
这些技术可以通过增加纠错码长度或者引入冗余码来提高系统的抗干扰能力。
此外,还可以采用多址技术和频谱扩展技术等方法来降低码间干扰的影响。
此外,在现代卫星通信系统中,面临着越来越严重的多径干扰问题。
多径干扰是指信号在传播过程中遇到多个传播路径,导致接收端接收到多个重复的信号,导致干扰的现象。
为了解决这个问题,可以采用增加接收天线的数量和改进接收算法来提高系统的抗多径干扰能力。
此外,利用高级无线通信技术,如自适应波束形成技术和MIMO技术等,可以进一步提高通信系统的干扰抑制能力。
需要注意的是,在卫星通信技术中,随着技术的不断发展,信号干扰方式和类型也在不断变化。
211014275_静止轨道卫星通信系统抗干扰计算分析方法
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甚少,而这个研究方 向 对 于 优 化 系 统 抗 干 扰 指 标 和
信服务保障能力 越 来 越 强. 然 而,由 于 卫 星 采 用 地
提升系统抗干扰性能尤为重要,值得深入研究.
了天线抗干扰和扩展频谱抗干扰是提升卫星通信系
球静止轨道,具有轨位资源唯一性的限制条件,使得
本文针对静止轨道卫星通信系统的天线抗干扰
天线方向图数据准确计算卫星天线对用户站和干扰站的接收增益,进而得出信号和干扰的载干比;
同时,在卫星通信链路计算中引入载干比,准确计算上行链路的总载噪比和总链路余量.通过设计
典型干扰场景,分析影响系统总链路余量的关键因素,优化权衡天线抗干扰和扩展频谱抗干扰关键
指标,能够从系统整体提升抗干扰能力,满足系统抗干扰要求.
其中,
第
i
n2B ,
一偏心率e= a2 -b2/
a,
a 为 旋 转 椭 球 长 半 轴,短
,
半轴b=a(
1-f)
G
8
4椭球参数中,
f 为偏率,在 WGS
长半轴a= 6378137,偏率f = 1/298
257223563.
卫星本体坐标系即飞行器速度和当地水平(
VVLH)
坐标系 [10],经常 作 为 轨 道 控 制 时 的 当 地 坐 标 系,其
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卫星地球站上下行空间链路干扰分析及规避措施
![卫星地球站上下行空间链路干扰分析及规避措施](https://img.taocdn.com/s3/m/ebddb93f33687e21ae45a90f.png)
减小雪衰影响的有效措施' 通过以上对雪衰的成因及其危害程度的分析可 知&雪衰的影响主要表现在化雪过程中&而且对于卫星 传输危害较大&北方地区必须采取有效措施克服雪衰 影响, 对于上行站&克服雪衰分两个方面'一是馈源除 雪&二是主反射面除雪, 馈源除雪&目前普遍采用向馈源口吹热风及时化 雪的办法克服雪衰影响, 这种方式简单易行&价格便
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平台+开展全媒体业务提供借鉴,
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作者简介梁3钊!#2Z4 53" #男#工程师#主要从事卫星通信及监测工作'付3巍!#2%[ 53" #男#助理工程师#主要从事卫星通信 及监测工作$
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梁3钊等'卫星地球站上下行空间链路干扰分析及规避措施
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亚洲卫星--链路计算公式
![亚洲卫星--链路计算公式](https://img.taocdn.com/s3/m/26298cb1dc88d0d233d4b14e852458fb770b38b9.png)
亚洲卫星--链路计算公式链路计算公式卫星通信载波的链路计算方法为,先分别计算上行和下行链路的载波功率与等效噪声温度比C/T或者载波与噪声功率比C/N、以及载波与干扰功率比C/I,再求出考虑干扰因素的系统载噪比C/(N+I)和载波的系统余量。
上下行C/T上行和下行C/T的计算公式分别为C/T U= EIRP E– Loss U + G/T SatC/T D = EIRP S– Loss D + G/T E/S式中的EIRP E和EIRP S分别为载波的上行和下行EIRP,Loss U和Loss D分别为总的上行和下行传输衰耗,G/T Sat和G/T E/S分别为卫星转发器和地球站的接收系统品质因数。
上式中的数据均为对数形式。
C/N与C/T 的关系C/N与C/T的关系式为C/N = C/T – k – BW N = C/T + 228.6 – BW N式中的k为波兹曼常数,BW N为载波噪声带宽。
式中的数据均为对数形式。
C/I与C/IM卫星通信载波需要考虑的干扰因素主要有,上行和下行反极化干扰C/I XP_U和C/I XP_D、以及上行和下行邻星干扰C/I AS_U和C/I AS_D。
此外,还需考虑转发器在多载波工作条件下的交调干扰 C/IM 。
C/N与C/I的合成由多项 C/N和C/I求取总的C/N、C/I、以及C/(N+I)的算式为(C/N Total )-1 = (C/N U )-1 + (C/N D )–1(C/I T otal )-1 = (C/I XP_U )-1 + (C/I AS_U )–1 + (C/IM)-1 + (C/I XP_D )-1 + (C/I AS_D )-1(C/(N+I))-1 = (C/N T otal )-1 + (C/I Total )–1上述三个算式中的数据均为真数形式。
由多项C/N和C/I求取总的C/(N+I)的步骤也可为(C/(N+I)U )-1 = (C/N U )-1 + (C/I XP_U )–1 + (C/I AS_U )–1(C/(N+I)D )-1 = (C/N D )-1 + (C/I XP_D )-1 + (C/I AS_D )-1 + (C/IM)-1 (C/(N+I))-1 = (C/(N+I)U )-1 + (C/(N+I)D )–1上述两种不同计算步骤所得到的结果是相同的。
卫星通信与广播中的抗恶意干扰措施
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卫星通信与广播中的抗恶意干扰措施卫星通信干扰可能来自于卫星运行系统外部,也可能来自其内部。
通常外部干扰包括邻星干扰、正常的自然现象如日凌干扰以及恶意干扰等;内部干扰则往往是由于卫星系统内部使用者使用不当或设备故障造成的。
1、外部干扰(1)邻星干扰邻星干扰主要包括三种形式:①上行邻星干扰。
邻星网络地球站在指向自身的同时,其地球站天线旁瓣指向被干扰卫星。
这种干扰与干扰地球站的上行载波功率密度和天线尺寸有关,而与被干扰地球站无关。
②下行邻星干扰。
被干扰卫星和干扰卫星(邻星)具有重叠覆盖区,在重叠覆盖区内,被干扰卫星地球站在接收正常信号的同时,其旁瓣接收到邻星信号。
这种干扰与干扰卫星的下行信号功率密度和被干扰地球站天线尺寸有关,随被干扰地球站天线尺寸的增加而减少。
③上行/下行邻星干扰。
很多情况下两种干扰是同时存在的。
我站模拟信号使用的亚太1A卫星定点于东京134度,其相邻卫星包括东京132度的日本NSTAR A卫星和东京136度的日本NSTAR B卫星,亚太1A卫星与这两颗相邻卫星主要服务区大部分不重叠,并且已经与相关网络的运行商达成了协议,因此邻星干扰很小。
而且在卫星链路计算时包括最小建议使用天线,除了基于卫星功率外,都已经考虑了邻星干扰因素的影响。
(2)自然现象造成的卫星干扰①日凌干扰每年春分和秋分前后,当卫星处于太阳与地球之间,地球站在对准卫星的同时也会对准太阳,强大的太阳噪声将使卫星通信无法继续,这种现象被称为日凌中断。
日凌中断出现的时间与地球站的位置、天线口径和工作频率等因素有关。
日凌干扰是卫星通信难以避免的自然现象,卫星网络运行商在设计网络时应予以充分考虑。
卫星公司一般都会提前向用户提交日凌报告,公布日凌发生的时间和周期。
②电离层闪烁当电波穿越电离层时,由于电离层结构的不均匀性和随机时变性,造成信号的振幅、相位、到达角等特性短周期的变化,形成电离层闪烁。
电离层闪烁与工作频率、地理位置和太阳活动情况有关。
卫星通信中的常见干扰分类及处理方法
![卫星通信中的常见干扰分类及处理方法](https://img.taocdn.com/s3/m/34379a05a216147917112825.png)
卫星通信中的常见干扰分类及处理方法摘要:本文从实际的应用出发,简要介绍了卫星通信中常见的干扰方式及干扰源,从地面干扰、空间干扰、自然干扰和人为干扰等四个方面进行了分类叙述,同时,给出了不同干扰的处理方法。
关键词:卫星通信;干扰分类;干扰处理方法引言卫星通信的特点是传输距离远、不受地理条件限制、覆盖面广、通信频带宽和容量大等,在军民通信领域都得到了广泛的应用。
但是,相比于电缆、光纤和微波等通信方式,卫星通信更容易受到干扰和影响,尤其是开放式的卫星通信系统,由于使用透明的转发器,更容易受到恶意干扰。
1.地面干扰地面干扰主要包括卫星地球站的杂波干扰、电磁干扰以及交叉极化干扰等。
1.1卫星地球站的杂波干扰卫星地球站一般由多种设备组成,通常包括调制解调器、功放等。
这些设备可能存在设计指标不合格,从而使设备在工作中传输载波时带有杂波或者谐波。
另外,卫星通信设备的工作匹配不当,也会造成谐波干扰和载波噪声干扰。
通常,要想最大限度的减少卫星地球站的杂波干扰,就要从设备的测试上和准入制度上进行严格把关。
卫星地球站在测试使用时,要严格进行设备匹配和操作测试,尽量消除设备的参数、指标、功率等设置所产生的杂波或谐波干扰。
卫星地球站在入网测试时,需要严格管理,确定入网门槛。
1.2电磁干扰目前,由于存在多种通信方式和噪声,这些通信方式和噪声对卫星通信都会造成一定的电磁干扰。
这些电磁干扰的辐射和电磁接入,会对卫星通信中的上下行链路造成一定的影响。
为了降低电磁干扰,在卫星通信设备的选址和使用中,要通过电磁干扰测试,尽量选择在电磁环境“较为干净”的地点进行建站或者使用。
另外,采用性能较好的电磁屏蔽措施,也可将电磁干扰的影响降到最低。
1.3交叉极化干扰卫星通信中,交叉极化隔离度对通信干扰的影响较大。
如果通信设备的交叉隔离度不好,上行极化分量过大将会使干扰信号进行下行通道,影响设备的使用效果。
为了减少交叉极化干扰,最直观的方法就是在设备调试时,要耐心调整好天线极化,确保设备所需的接收信号最强时另一极化信号最弱。
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扰 区 域 形 状 的 诸 因 素 ,如 果 卫 星 和 地 面 站 的 经 纬 度 差 值 之 和 小 于 5 。 0 ,最 佳 干 扰 区 域 近 似 为 圆 形 。
关 键词 卫 星 链 路 ; 抗 ; 扰 ; 信 比 对 干 干 T 97 N 2 文 献 标 识 码 A 文 章 编 号 10 —30 (08 0 —03 0 0 3 16 20 )7 00— 3 中 图分 类 号
Abtat An agrh o pi l a sr c loi m fo t t ma jmmig ae o i b re cu tr aue t aele dwnl k i peetd i hs pp r B n ra frar o o nemesr O stlt o - n s rsne n ti ae . y -和 位 置 。 以无 人 机 为 例 ,利 用 S K 和 M T A 软 件 仿 真 了 干 扰 过 程 , 并 通 过 计 算 T ALB
接 收信号 的干信 比得 到 干扰 效果 ,结果 表 明该方 法 计算 的区域 能 够实 现对 地 面 站 的高 强 度 干扰 。分 析 了影 响 最佳 干
a p o i tl ic a fte s m fte dfee c ewe n te ln iu s a d ta t e n te lttd so aelt n tt n i e st a p rxmaey cru r i u o i r n eb t e h o gtde n tbe e a u e fstli a d sai sls n 50 l h h h w h i e o h
Al o i m fOp i l a mi g Ar a f r Ai— o n g rt h o t ma m J n e o r b r e
Co nt r e s e t a el e Li k u e m a ur o S t l t n s i
Z ANG S ex n HAN Ja L U G o fn H h —i , in, I u —a g ( h n 3 8 L , e a e / /4 4 5 , hn T eU / 6 8 8 o A J  ̄ nH ’ a 5 6 0 C i t fP y zz a)
de re g e s.
Ke r s stlt n s eu tr aue jmmig j migt s a ai ywo d aelel k ;o nemesr ;a n ;a n O i l rt i i m g n o
0 引 言
随着 外 层 空 间成 为 电子 对 抗 的新 战场 , 星链 卫 路 对抗 不可 避免 地成 为 了现代 战场作 战中必不 可少
a ay i ,tC e d tr ie h tt e s a ft e ae s u e u lp e, d te sz d rc o n o i o ft e el s r e c b d i n lss i a b ee n d ta h peo r a i n q a el s a ie, ie t n a d p st n o lp e ae d s r e n n m h h l i n h i i h i i
维普资讯
信 号 与 信 息 处 理
卫 星 链 路 空基 对 抗 中最 佳 干扰 区域 算 法
张社 欣 ,韩 健 ,刘 国芳
( 中国人 民解 放 军 68 8部 队 ,河 南 济源 4 4 5 ) 38 5 6 0
摘 要 提 出 了一 种 对 卫 星 下 行 链 路 的 空 基 对 抗 中 最 佳 干 扰 区 域 的 算 法 。 在 分 析 区 域 形 状 为 不 规 则 椭 圆 的 基 础
d ti Sf ae o T d MA L s u e o sm lt tejmmig po esw t n n e i rf a o e . h a n f c i eal ot r fS K a T AB i sd t iuae h a n rc s i u man ar at s m d 1 T e jmmig e et s . w n h d c rpeet yjmmigt s nlrt , dtersl hw ta eer tt nC ejmme t n l bs nteae,ac ae t e ersne b a n o i a ai a ut so t at sai a b a d g on h e s h t h h o n dsr gy ae o ac u t wi t o d h r l l d hh pee tdagr m. efcoso ee iigtesa eo eb s jmmig ae ea ay n l , d i i c nld a eae s rsne o t T atr fd tr nn h p ft et a n raa n  ̄df al a t s o cu e t tt ra i l i h h m h h r l i yn d h h