系统间的同频共存的干扰评估方法技术方案

本发明专利技术涉及一种系统间的同频共存的干扰评估方法，包括以下步骤：步骤S1、构建多种干扰评估场景；步骤S2、根据所选干扰评估场景，配置通信卫星、通信地面站、干扰卫星和干扰地面站的参数；步骤S3、利用步骤S2中配置的参数，采用并行的方式计算星地可见窗口数据；步骤S4、利用星地可见窗口数据，分别估算通信系统接收到的干扰信号功率I、通信系统接收机的等效噪声功率N，计算I/N值，判断系统间是否存在干扰；步骤S5、在判断存在干扰时，通过干扰所占时间百分比、最大干扰时长和最大I/N进行干扰评估。本发明专利技术，能够加强大规模系统间的系统可用性，降低了在大规模不同系统间的干扰评估复杂度，便于工程实现，简单高效，实用性强。实用性强。实用性强。

【技术实现步骤摘要】
系统间的同频共存的干扰评估方法


[0001]本专利技术涉及卫星通信
，具体涉及一种系统间的同频共存的干扰评估方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着卫星互联网浪潮的兴起，为了满足全球全天时覆盖和宽带高速应用需求，LEO卫星星座成为发展的重点，但由于空间频率资源受限，LEO星座间、LEO星座内、LEO星座与GEO卫星之间不可避免的存在频谱重叠的情况。当系统间频率重叠时，部分卫星或地面站位置相距较近的情况下，星座系统间或星座系统内的发生相互干扰的现象，对正常的卫星通信造成极大的影响，且由于当前低轨星座规模大，并且在某一指定地面区域的瞬时可见星座数量达到数十颗，与地球站的相对位置变化，增加了计算复杂度。
[0003]由于LEO数量庞大、且处于高速运动中，传统的干扰评估方案无法有效适应大规模星座系统间的干扰评估，如何针对不同的系统间同频时共存的应用场景，估计不同系统间的干扰，成为了当前构建大规模LEO星座系统过程中亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述技术问题，本专利技术提出一种系统间的同频共存的干扰评估方法，在充分研究了GSO系统之间的干扰场景的基础上，设计了一种面向大规模不同系统间的同频共存的干扰评估方法，既解决了大规模不同系统间的同频干扰问题，又增强了系统的可用性，降低计算复杂度。
[0005]实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种系统间的同频共存的干扰评估方法，包括以下步骤：
[0006]步骤S1、构建多种干扰评估场景；
[0007]步骤S2、根据所选干扰评估场景，配置通信卫星、通信地面站、干扰卫星和干扰地面站的参数；
[0008]步骤S3、利用步骤S2中配置的参数，采用并行的方式计算星地可见窗口数据；
[0009]步骤S4、利用星地可见窗口数据，采用时间步进粗细颗粒度结合的方式分别估算通信系统接收到的干扰信号功率I、通信系统接收机的等效噪声功率N，计算I/N值，判断系统间是否存在干扰；
[0010]步骤S5、在判断存在干扰时，通过干扰所占时间百分比、最大干扰时长和最大I/N进行干扰评估。
[0011]根据本专利技术的一个方面，在所述步骤S1中，具体包括：
[0012]步骤S101、确定干扰场景，获取场景定义的元素，所述场景定义的元素包括卫星节点场景文件和地面节点文件；
[0013]步骤S102、根据据评估干扰场景的需求，构建不同类型的干扰评估场景。
[0014]根据本专利技术的一个方面，所述卫星节点场景文件至少包括TLE、高度、倾角、每个轨
道面的卫星个数、轨道面个数和六根数；
[0015]所述地面节点文件至少包括地面站名称和经纬高。
[0016]根据本专利技术的一个方面，在所述步骤S4中，所述干扰信号功率I的估算公式为：
[0017]I＝p
s
·
g1(θ1)
·
g2(θ2)，
[0018]其中，p
s
为干扰卫星的发射功率，单位为W；g1(θ1)为干扰卫星天线的发射增益，θ1为干扰卫星发射天线的离轴角，单位(
°
)，g2(θ2)为通信地球站天线的接收增益，θ2为通信地球站接收天线的离轴角，单位(
°
)；
[0019]所述等效噪声功率N的估算公式为：
[0020]N＝k
·
T
e
·
W
·
L，
[0021]其中，T
e
为通信系统接收端的等效噪声温度，单位K；W为通信系统的链路带宽，单位Hz；k为玻尔兹曼常数，k＝1.38*10
‑
23
J/K，L为传播损耗，单位dB。
[0022]根据本专利技术的一个方面，在所述步骤S1中，所述干扰评估场景包括高轨与低轨系统间的干扰评估场景、低轨与低轨系统间的干扰评估场景和低轨内的干扰评估场景。
[0023]根据本专利技术的一个方面，所述高轨与低轨系统间的干扰评估场景包括地面站至GEO卫星的上行链路干扰场景和GEO至地面站的下行链路干扰场景，
[0024]在所述地面站至GEO卫星的上行链路干扰场景中，发送端为地面站，接收端为GEO，干扰源为LEO地面站；
[0025]在所述GEO至地面站的下行链路干扰场景中，发送端为GEO，接收端为地面站，干扰源为LEO。
[0026]根据本专利技术的一个方面，在所述低轨与低轨系统间的干扰评估场景，包括通信星座LEO1和干扰星座LEO2，包括地面站至LEO1卫星上行链路干扰和LEO1至地面站下行链路干扰，
[0027]在所述地面站至LEO1卫星上行链路干扰场景中，发送端为地面站，接收端为LEO1，干扰源为LEO2地面站；
[0028]在所述LEO1至地面站下行链路干扰场景中，发送端为LEO1，接收端为LEO1地面站，干扰源为LEO2。
[0029]根据本专利技术的一个方面，在所述低轨内的干扰评估场景中，包括用户下行链路干扰场景。
[0030]根据本专利技术的一个方面，在所述步骤S4中，计算I/N值，判断系统间是否存在干扰，具体包括：
[0031]步骤S401、根据步骤S4中得到的可见窗口数据，计算当前时刻的I/N值，
[0032]其中，所述当前时刻的I/N值的计算公式为：
[0033][0034]步骤S402、对比当前时刻I/N与I/N预设阈值的大小，所述当前时刻I/N大于或等于所述I/N预设阈值，确认当前时刻为干扰时刻，所述当前时刻I/N小于所述I/N预设阈值，确认当前时刻为非干扰时刻。
[0035]根据本专利技术的一个方面，在步骤S4中，还包括：
[0036]步骤S403、在确认当前时刻为干扰时刻后，按照时间步进为粗颗粒度计算上一时
刻的I/N，判断当前I/N是否大于I/N预设阈值，若是，则执行继续执行步骤S403，若否，则执行步骤S404；
[0037]步骤S404、按时间步进为细颗粒度进行I/N值的计算，至I/N值大于I/N阈值时刻，并记录当前干扰信息，确认对应时刻为干扰发生的开始时间；
[0038]步骤S405、在确认当前时刻为非干扰时刻后，按照时间步进为粗颗粒度进行下一时刻的I/N的计算，判断当前时间是否小于起始时间和周期之和，若是，则执行步骤S402，若否，则保存当前可见窗口内的干扰信息，并执行步骤S3，
[0039]其中，包括可见窗口内的干扰信息至少包括干扰卫星编号、I/N值、干扰开始时间、干扰结束时间。
[0040]根据本专利技术的一个方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机程序；其中，处理器与存储器连接，上述一个或多个计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，该处理器执行该存储器存储的一个或多个计算机程序，以使电子设备执行如上述技术方案中任一项所述的一种系统间的同频共存的干扰评估方法。
[0041]根据本专利技术的一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种系统间的同频共存的干扰评估方法，包括以下步骤：步骤S1、构建多种干扰评估场景；步骤S2、根据所选干扰评估场景，配置通信卫星、通信地面站、干扰卫星和干扰地面站的参数；步骤S3、利用步骤S2中配置的参数，采用并行的方式计算星地可见窗口数据；步骤S4、利用星地可见窗口数据，采用时间步进粗细颗粒度结合的方式分别估算通信系统接收到的干扰信号功率I、通信系统接收机的等效噪声功率N，计算I/N值，判断系统间是否存在干扰；步骤S5、在判断存在干扰时，通过干扰所占时间百分比、最大干扰时长和最大I/N进行干扰评估。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，具体包括：步骤S101、确定干扰场景，获取场景定义的元素，所述场景定义的元素包括卫星节点场景文件和地面节点文件；步骤S102、根据据评估干扰场景的需求，构建不同类型的干扰评估场景。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述卫星节点场景文件至少包括TLE、高度、倾角、每个轨道面的卫星个数、轨道面个数和六根数；所述地面节点文件至少包括地面站名称和经纬高。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述干扰信号功率I的估算公式为：I＝p
s
·
g1(θ1)
·
g2(θ2)，其中，p
s
为干扰卫星的发射功率，单位为W；g1(θ1)为干扰卫星天线的发射增益，θ1为干扰卫星发射天线的离轴角，单位(
°
)，g2(θ2)为通信地球站天线的接收增益，θ2为通信地球站接收天线的离轴角，单位(
°
)；所述等效噪声功率N的估算公式为：N＝k
·
T
e
·
W
·
L，其中，T
e
为通信系统接收端的等效噪声温度，单位K；W为通信系统的链路带宽，单位Hz；k为玻尔兹曼常数，k＝1.38*10
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J/K，L为传播损耗，单位dB。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述干扰评估场景包括高轨与低轨系统间的干扰评估场景、低轨与低轨系统间的干扰评估场景和低轨内的干扰评估场景。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：王记荣，席超，杨博，文霄杰，刘佩璋，付传广，胡江燕，杨肖，乔雪原，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：