避免对GEO系统干扰的频谱感知盲区的判断方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种避免对GEO系统干扰的频谱感知盲区的判断方法及装置，其包括以下步骤：1)根据输入参数确定NGEO系统可检测到GEO系统的区域；2)确定NGEO系统对GEO系统造成干扰的区域；3)根据NGEO系统接到到GEO系统的信号功率大小和GEO系统受到NGEO系统的干扰epfd值，确定频谱感知的盲区。本发明专利技术针对GEO和NGEO卫星系统频谱共用的场景，GEO系统作为主用户，判断在NGEO系统检测的过程中是否会出现频谱感知的盲区，有效避免了对GEO系统造成有害干扰。本发明专利技术可以广泛在卫星通信领域中应用。

【技术实现步骤摘要】
避免对GEO系统干扰的频谱感知盲区的判断方法及装置
本专利技术涉及一种卫星通信领域，特别是关于一种在NGEO系统和GEO系统频谱共存场景下的避免对GEO系统干扰的频谱感知盲区的判断方法及装置。
技术介绍
与同步静止轨道卫星系统(GEO)相比，非同步静止轨道卫星(NGEO)系统具有低空间损耗、低延时以及较低的在轨发射造价等优势，因此，近几年，在轨的NGEO卫星数目日益增多。NGEO和GEO系统共用卫星通信频谱，按照《无线电规则》，在轨的GEO卫星系统地位优先，在轨NGEO卫星系统地位其次，部分频率在轨和未在轨的GEO卫星系统均优先。那么，NGEO系统在实际使用当中，如何避免对GEO系统造成有害干扰并且实现与GEO系统频谱共用是目前急需解决的问题。美国联邦通信委员会(FCC)和美国sharedspectrum公司的研究结果表明，已分配的频谱资源存在大量空闲，实测使用率大部分不足一半。利用频谱感知技术可以检测空闲频段，在提高频谱利用率的同时避免认知用户对主用户造成干扰。在卫星通信系统中，GEO卫星系统为主用户，NGEO卫星系统为认知用户，在这种场景下，采用频谱感知技术的一般方法是：如果NGEO系统的接收端检测到GEO系统的发射信号，则认为此时GEO系统在工作；否则，认为该频段空闲，NGEO系统可以使用。但是，NGEO卫星具有移动性，NGEO和GEO系统波束指向不确定并且其接收端和发射端距离较远，在频谱检测的过程当中可能会存在某些区域：NGEO系统的接收端检测不到GEO系统发射的信号，但此时NGEO系统的发射端会对GEO系统接收端造成有害干扰。在这些区域，也就是频谱感知的盲区，频谱感知技术无法准确检测频谱空闲。目前，频谱感知技术在地面系统应用比较成熟，针对GEO和NGEO系统频谱共用的场景，没有文献对频谱感知技术的可行性进行分析。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种避免对GEO系统干扰的频谱感知盲区的判断方法及装置，能有效避免对GEO系统造成有害干扰。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种避免对GEO系统干扰的频谱感知盲区的判断方法，其特征在于包括以下步骤：1)根据输入参数确定NGEO系统可检测到GEO系统的区域；2)确定NGEO系统对GEO系统造成干扰的区域；3)根据NGEO系统接收到GEO系统的信号功率大小和GEO系统受到NGEO系统的干扰epfd值，确定频谱感知的盲区。进一步，对于上行链路，具体判断方法如下：1.1)根据输入参数确定NGEO卫星可检测到GEO地面站信号的区域；1.2)确定NGEO地面站对GEO卫星造成干扰的区域；1.3)同时满足Pge→ns≤Pth和epfd≥epfdth的区域即为上行链路频谱感知的盲区，其中Pge→ns为NGEO卫星接收到GEO地面终端的信号功率大小，epfd为GEO卫星受到NGEO地面终端的干扰值，Pth表示检测门限，epfdth为门限值。进一步，所述步骤1.1)中，具体确定方法如下：1.1.1)计算GEO地面终端在NGEO卫星方向的离轴角θ1；1.1.2)计算NGEO卫星在GEO地面站方向的离轴角θ2；1.1.3)根据离轴角θ1、θ2计算NGEO卫星接收到GEO地面终端的信号功率大小Pge→ns；1.1.4)确定NGEO卫星可检测到GEO地面终端信号的区域：当Pge→ns≥Pth，GEO卫星和NGEO卫星之间的地心角β所对应的范围就是NGEO卫星的检测区域。进一步，所述步骤1.2)中，具体确定方法如下：1.2.1)计算NGEO地面站在GEO卫星方向的离轴角θ3；1.2.2)计算GEO卫星在NGEO地面站方向的离轴角θ4；1.2.3)根据离轴角θ3、θ4计算GEO卫星受到NGEO地面终端的干扰epfd值；1.2.4)确定GEO卫星的受干扰的区域：当epfd≥epfdth时，GEO卫星和NGEO卫星之间的地心角β所对应的范围就是GEO卫星受干扰的区域。进一步，对于下行链路，具体判断方法如下：2.1)根据输入参数确定NGEO地面站可检测到GEO卫星信号的区域；2.2)确定NGEO卫星对GEO地面终端造成干扰的区域；2.3)同时满足Pgs→ne≤Pth和epfd≥epfdth的区域即为下行链路频谱感知的盲区；Pge→ns为NGEO地面终端接收到GEO卫星的信号功率大小，Pth是检测门限，epfd是GEO地面终端受到NGEO卫星的干扰值，epfdth为门限值。进一步，所述步骤2.1)中，具体确定方法如下：2.1.1)计算NGEO地面终端接收到GEO卫星的信号功率大小Pge→ns；2.1.2)确定NGEO卫星的可检测到GEO地面终端信号的区域：若Pgs→ne≥Pth，GEO卫星和NGEO卫星之间的地心角β所对应的范围就是NGEO卫星的检测区域。进一步，所述步骤2.2)中，具体确定方法如下：2.2.1)计算GEO地面终端受到NGEO卫星的干扰epfd值；2.2.2)确定GEO地面终端的受干扰的区域：当epfd≥epfdth时，GEO卫星和NGEO卫星之间的地心角β所对应的范围就是GEO卫星受干扰的区域。一种避免对GEO系统干扰的频谱感知盲区的判断装置，其特征在于包括：信号检测模块、干扰判断模块和盲区判断模块；所述信号检测模块用于根据输入参数确定NGEO系统能检测到GEO系统的区域；所述干扰判断模块用于确定NGEO系统对GEO系统造成干扰的区域；所述盲区判断模块根据NGEO系统接到到GEO系统的信号功率大小和GEO系统受到NGEO系统的干扰epfd值，用于确定频谱感知的盲区。进一步，对于上行链路：所述信号检测模块用于根据输入参数确定NGEO卫星能检测到GEO地面站信号的区域；所述干扰判断模块用于确定NGEO地面站对GEO卫星造成干扰的区域；所述盲区判断模块用于确定上行链路频谱感知的盲区。进一步，对于下行链路：所述信号检测模块用于根据输入参数确定NGEO地面站能检测到GEO卫星信号的区域；所述干扰判断模块用于确定NGEO卫星对GEO地面终端造成干扰的区域；所述盲区判断模块用于确定下行链路频谱感知的盲区。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本专利技术针对GEO和NGEO卫星系统频谱共用的场景，GEO系统作为主用户，判断在NGEO系统检测的过程中是否会出现频谱感知的盲区，有效避免了对GEO系统造成有害干扰。本专利技术可以广泛在卫星通信领域中应用。附图说明图1是本专利技术中NGEO系统与GEO系统示意图；图2是本专利技术判断方法流程示意图；图3是本专利技术实施例上行链路中接收信号功率的等高线示意图；图4是本专利技术实施例上行链路中epfd的等高线示意图；图5是本专利技术实施例上行链路中检测区域和干扰区域示意图；图6是本专利技术实施例下行链路中接收信号功率的等高线示意图；图7是本专利技术实施例下行链路中epfd的等高线示意图；图8是本专利技术实施例下行链路中检测区域和干扰区域示意图。具体实施方式如图1所示，由于对于NGEO系统检测GEO系统发送的信号，可检测到信号的区域称之为NGEO系统的检测区域；而NGEO系统的发射端会对GEO系统造成干扰，造成干扰的区域称之为NGEO系统的干扰区域。如果NGEO系统的检测区域没有完全包含其对GEO系统的干扰区域，则频谱感知的盲区存在。因此，本专利技术提供一种避免本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种避免对GEO系统干扰的频谱感知盲区的判断方法，其特征在于包括以下步骤：1)根据输入参数确定NGEO系统可检测到GEO系统的区域；2)确定NGEO系统对GEO系统造成干扰的区域；3)根据NGEO系统接收到GEO系统的信号功率大小和GEO系统受到NGEO系统的干扰epfd值，确定频谱感知的盲区。

【技术特征摘要】
1.一种避免对GEO系统干扰的频谱感知盲区的判断方法，其特征在于包括以下步骤：1)根据输入参数确定NGEO系统可检测到GEO系统的区域；2)确定NGEO系统对GEO系统造成干扰的区域；3)根据NGEO系统接收到GEO系统的信号功率大小和GEO系统受到NGEO系统的干扰epfd值，确定频谱感知的盲区。2.如权利要求1所述的避免对GEO系统干扰的频谱感知盲区的判断方法，其特征在于：对于上行链路，具体判断方法如下：1.1)根据输入参数确定NGEO卫星可检测到GEO地面站信号的区域；1.2)确定NGEO地面站对GEO卫星造成干扰的区域；1.3)同时满足Pge→ns≤Pth和epfd≥epfdth的区域即为上行链路频谱感知的盲区，其中Pge→ns为NGEO卫星接收到GEO地面终端的信号功率大小，epfd为GEO卫星受到NGEO地面终端的干扰值，Pth表示检测门限，epfdth为门限值。3.如权利要求2所述的避免对GEO系统干扰的频谱感知盲区的判断方法，其特征在于：所述步骤1.1)中，具体确定方法如下：1.1.1)计算GEO地面终端在NGEO卫星方向的离轴角θ1；1.1.2)计算NGEO卫星在GEO地面站方向的离轴角θ2；1.1.3)根据离轴角θ1、θ2计算NGEO卫星接收到GEO地面终端的信号功率大小Pge→ns；1.1.4)确定NGEO卫星可检测到GEO地面终端信号的区域：当Pge→ns≥Pth，GEO卫星和NGEO卫星之间的地心角β所对应的范围就是NGEO卫星的检测区域。4.如权利要求2或3所述的避免对GEO系统干扰的频谱感知盲区的判断方法，其特征在于：所述步骤1.2)中，具体确定方法如下：1.2.1)计算NGEO地面站在GEO卫星方向的离轴角θ3；1.2.2)计算GEO卫星在NGEO地面站方向的离轴角θ4；1.2.3)根据离轴角θ3、θ4计算GEO卫星受到NGEO地面终端的干扰epfd值；1.2.4)确定GEO卫星的受干扰的区域：当epfd≥epfdth时，GEO卫星和NGEO卫星之间的地心角β所对应的范围就是GEO卫星受干扰的区域。5.如权利要求1所述的避免对GEO系统干扰的频谱感知盲区的判断方法，其特征在于：对于下行链路，具体判断方法如下：2.1)根据输入参数确定NGEO地面站可检测到GEO卫星信号的区域；2.2)确...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡麟玲，张弛，姜春晓，靳瑾，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11