中文引用格式： 李合金，王澤森，楊凌波，等. 基于頻差的衛(wèi)星通信互調(diào)干擾源定位方法研究[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2024，50(11)：114-119.
英文引用格式： Li Hejin，Wang Zesen，Yang Lingbo，et al. Research on the positioning method of intermodulation interference sources in satellite communication based on frequency difference[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(11)：114-119.
引言
作為空間網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，衛(wèi)星通信因其覆蓋范圍廣泛、可遠(yuǎn)程通信、射頻資源豐富和不受地理位置影響等優(yōu)勢(shì)而越來(lái)越受到關(guān)注。隨著我國(guó)衛(wèi)星技術(shù)應(yīng)用的快速發(fā)展，大功率多載波通信模式已成為衛(wèi)星通信網(wǎng)承載大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主要手段。衛(wèi)星通信系統(tǒng)中存在多種形式干擾，在工程應(yīng)用實(shí)踐中，互調(diào)干擾是大范圍影響衛(wèi)星通信系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的一種干擾類(lèi)型?；フ{(diào)信號(hào)是由信道設(shè)備例如功率放大器的非線(xiàn)性工作所產(chǎn)生，并遵循非線(xiàn)性轉(zhuǎn)移特性在原信號(hào)兩端以信號(hào)頻差規(guī)律分布的信號(hào)。當(dāng)產(chǎn)生互調(diào)信號(hào)的設(shè)備互調(diào)抑制度不符合指標(biāo)要求時(shí)，互調(diào)信號(hào)與原信號(hào)經(jīng)衛(wèi)星通信地球站天線(xiàn)輻射向衛(wèi)星，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器在接收衛(wèi)星通信地球站輻射的原信號(hào)的同時(shí)互調(diào)信號(hào)也被接收，互調(diào)信號(hào)與原信號(hào)一起被衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器放大并向地球轉(zhuǎn)發(fā)形成互調(diào)干擾。互調(diào)干擾可經(jīng)上行鏈路影響衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，從而導(dǎo)致多條衛(wèi)星通信鏈路同時(shí)出現(xiàn)異常，因此互調(diào)干擾普遍發(fā)生且更具嚴(yán)重性。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(wú)法避免，因而快速定位干擾是衛(wèi)星通信系統(tǒng)面臨的主要挑戰(zhàn)。針對(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的干擾源定位問(wèn)題，已有大量學(xué)者進(jìn)行研究。文獻(xiàn)[1]提出了一種基于兩顆衛(wèi)星的干擾源定位方法。通過(guò)結(jié)合兩星間到達(dá)時(shí)間差(TDOA)和主星到達(dá)方向(DOA)兩個(gè)定位參數(shù)，從而獲得干擾源的三維位置。張軼等人[2]針對(duì)衛(wèi)星通信中的連續(xù)大功率干擾定位問(wèn)題，提出基于混沌映射的單星干擾源位置識(shí)別方法。該方法利用混沌振子的初值敏感性進(jìn)行信號(hào)相關(guān)性分析，可有效降低衛(wèi)星下行鏈路動(dòng)態(tài)變化對(duì)上行鏈路的影響，進(jìn)一步提升干擾源識(shí)別性能。文獻(xiàn)[3]設(shè)計(jì)了一種優(yōu)化的單站干擾定位方法。陳昊等人[4]在雙星定位互模糊函數(shù)算法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于正弦波高精度互模糊函數(shù)頻差估計(jì)方法，同時(shí)針對(duì)利用兩顆靜止通信衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)干擾定位時(shí)主信號(hào)和輔助信號(hào)信噪比差異大、輔助信號(hào)微弱的問(wèn)題，采用改進(jìn)的互模糊度函數(shù)實(shí)現(xiàn)雙星TDOA和DOA的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)通信衛(wèi)星系統(tǒng)干擾信號(hào)的定位。文獻(xiàn)[5]提出了基于遺傳算法的高軌衛(wèi)星干擾源定位構(gòu)型優(yōu)化方法。國(guó)外學(xué)者Schena[6]與Kalantari[7]借助到達(dá)頻率技術(shù)，僅依靠通過(guò)單個(gè)衛(wèi)星獲得的測(cè)量來(lái)定位未知位置的干擾。
在實(shí)際工程應(yīng)用中，技術(shù)人員也針對(duì)衛(wèi)星通信中的干擾源定位問(wèn)題進(jìn)行研究，文獻(xiàn)[8]分析衛(wèi)星定位通信系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中可能遇到的干擾類(lèi)型,并提出了針對(duì)性的對(duì)策。成思玥等人[9]對(duì)同頻干擾的上行站定位問(wèn)題進(jìn)行深入研究，提出了解決定位同頻干擾上行站難點(diǎn)的兩種方法。文獻(xiàn)[10]針對(duì)地面無(wú)線(xiàn)電發(fā)射設(shè)備對(duì)衛(wèi)星的干擾定位問(wèn)題，根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了干擾衛(wèi)星的地面信號(hào)特征,快速發(fā)現(xiàn)、定位干擾衛(wèi)星地面信號(hào)的技術(shù)要求以及實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證和建議。文獻(xiàn)[11]針對(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)中頻轉(zhuǎn)發(fā)干擾的快速定位問(wèn)題進(jìn)行了研究，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(kù)，通過(guò)設(shè)計(jì)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。
以上文獻(xiàn)在理論技術(shù)原理方面或工程實(shí)踐應(yīng)用方面對(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)不同形式的干擾源定位方法做出研究，然而針對(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的互調(diào)干擾問(wèn)題研究較少，文獻(xiàn)[12]采用四相擴(kuò)頻技術(shù)可以在信號(hào)解擴(kuò)后完全消除三階和五階的互調(diào)干擾。但在工程實(shí)際應(yīng)用中，受信道設(shè)備使用性能影響，互調(diào)干擾不可避免，且對(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)安全造成嚴(yán)重威脅。目前尚無(wú)學(xué)者及工程人員針對(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的互調(diào)干擾的定位問(wèn)題進(jìn)行研究，本文從互調(diào)干擾產(chǎn)生機(jī)理出發(fā)，結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)踐，借助建立系統(tǒng)內(nèi)各站頻率及頻差動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)基于頻差的衛(wèi)星通信互調(diào)干擾源定位方法，具有較大工程應(yīng)用價(jià)值。
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作者信息：
李合金，王澤森，楊凌波，潘雷
（中國(guó)人民解放軍63751部隊(duì)）
