一种基于时频能同步计算的SAR载荷卫星电磁干扰评估方法技术

本发明专利技术提出一种基于时频能同步计算的SAR载荷卫星电磁干扰评估方法，适应于SAR载荷卫星电磁干扰影响的准确评估，克服传统多域电磁干扰评估方法中从单个指标入手提取相关独立参数所带来的无法描述对评估对象的整体影响问题。包括：步骤一、将电磁环境单域信号变换为时域

【技术实现步骤摘要】
一种基于时频能同步计算的SAR载荷卫星电磁干扰评估方法


[0001]本专利技术涉及SAR载荷卫星
，尤其涉及一种基于时频能同步计算的SAR载荷卫星电磁干扰评估方法。

技术介绍

[0002]电磁干扰的评估，是卫星系统必须要开展的一项工作，尤其是由于卫星距离地面较远，射频发射系统的功率较大、同时射频接收系统灵敏度较高，对于卫星射频系统的电磁干扰进行准确评估是卫星设计研制过程中的一项重要工作。
[0003]现有卫星的射频电磁干扰评估，主要基于相关的标准，开展电磁辐射发射测试，通过被测系统或设备的电磁辐射发射频谱，与电磁辐射发射限值进行对比，从而评估电磁干扰影响。这种方式对于一般的稳态工作模式的射频载荷是适应的，但对于SAR载荷系统却并不完全适用。由于SAR载荷的瞬态工作模式，决定了其产生和的电磁环境呈现出时域、频域、能量域强关联特性，这与传统卫星电磁干扰不同。对于SAR载荷产生的电磁辐射环境，必须对时域、频域和能量域特性均进行分析，才可实现对电磁干扰的准确完整评估。
[0004]针对电磁干扰进行多域的分析评估，目前主要方法有：采用快速傅立叶变换(FFT)的方法；《Revision of IEC 61000
‑2‑
5：Description and classification of electromagnetic environments》中将信号频率和功率作为主要评价指标的方法；《Electromagnetic environment and telecommunications:Towards a cognitive electromagnetic compatibility》中采用电磁信号密度和频率一致性作为复杂性评估指标的方法；《Complexity evaluation of artificial electromagnetism environment based on AHP》中采用层次分析法，并增加异常信号率作为评价指标的方法。上述方法从单个指标入手，提取相关独立参数，并根据国家相关标准独立参数分布的百分比确定相应的电磁干扰复杂度。
[0005]但是，该类方法由于将各参数独立出来，使得电磁干扰的评估缺乏整体模型，无法准确描述评估对象在时间、频率和功率方面的关系；同时参数计算不同步，无法对参数交叉性进行准确评估。同时，传统的评估方法往往根据试验结果和限制要求，仅给出有影响/无影响的二元评估结论，但实际上，基于电磁干扰的不同特性，对系统的影响程度也是不同的，不能仅仅从二元方式进行简单的评价，该种评估方式无法对实际电磁干扰影响程度进行准确量化的评估。

技术实现思路

[0006]本专利技术提出一种基于时频能同步计算的SAR载荷卫星电磁干扰评估方法，更适应于SAR载荷卫星电磁干扰影响的准确评估，同时克服传统多域电磁干扰评估方法中从单个指标入手提取相关独立参数所带来的无法描述对评估对象的整体影响问题。
[0007]本专利技术通过以下技术方案实现。
[0008]一种基于时频能同步计算的SAR载荷卫星电磁干扰评估方法，包括以下步骤：
[0009]步骤一、将电磁环境单域信号变换为时域
‑
频域联合信号；
[0010]步骤二、根据所述时域
‑
频域联合信号获得时域、频域、能量域联合评估参数；
[0011]步骤三、根据所述时域、频域、能量域联合评估参数建立评估模型；
[0012]步骤四、根据所述评估模型通过蒙特卡洛分析，建立评价指标体系，计算得到客观复杂度和主观复杂度；
[0013]步骤五、根据所述客观复杂度和主观复杂度得到电磁干扰影响度等级，对于多干扰根据评估量按照主观复杂度计算结果进行评估。
[0014]本专利技术的有益效果：
[0015]1、本专利技术对SAR载荷卫星的辐射电磁干扰从时域、频域、能域多维进行评估，相对通常的基于电磁辐射频谱的评估方法，使得评估结果更准确完整，更适应于SAR载荷工作模式；
[0016]2、本专利技术在时
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频
‑
能多维评估方法上，采用参数同步计算的方法，参数计算结果更准确，避免了传统的参数独立计算方法无法准确描述评估对象在时间、频率和功率方面的关系，同时参数计算不同步，无法反映参数交叉性的问题；
[0017]3、本专利技术在评估结果上分别采用客观评估方法和主观评估方法，对SAR载荷涉及的相关干扰从不同层面进行评估，并给出了多级评估结论，有效避免了传统的二元评估结论无法准确评估影响程度的问题。
附图说明
[0018]图1为本专利技术具体实施方式中基于时频能同步计算的SAR载荷卫星电磁干扰评估方法流程图。
具体实施方式
[0019]下面结合参考附图来详细描述本专利技术的示例性实施方式。应当理解，附图中示出和描述的实施方式仅仅是示例性的，意在阐释本专利技术的原理和精神，而并非限制本专利技术的范围。
[0020]如图1所示，本专利技术的一种基于时频能同步计算的SAR载荷卫星电磁干扰评估方法，具体包括以下步骤：
[0021]步骤一、将电磁环境单域信号变换为时域
‑
频域联合信号；
[0022]这一步骤是由于传统的方法是针对干扰功率相对系统灵敏度来判断是否会造成干扰。如电磁干扰阈值为S0＝
‑
115dBm，传统方式仅能判断有三个频点的电磁干扰分别超过限值10dB、5dB和3dB，但该方式一方面无法反映出电磁干扰相对SAR载荷的工作特性所产生的影响；另一方面仅对比干扰和灵敏度的差别，无法进行干扰影响的量化评估。
[0023]基于此，本实施例中具体过程如下：
[0024]1.1确定监测电磁环境信号x(t)，并做傅里叶变换得到频域信号X(f')；
[0025]本实施例干扰信号如下表所示：
[0026]干扰信号中心频率MHz带宽MHz干扰功率dBm112000.02
‑
105212040.01
‑
110
312100.015
‑
112
[0027]1.2选定高斯函数作为小波基函数，并作傅里叶变换得到傅里叶变换量W(f',f)；
[0028]1.3基于所述傅里叶变换量对所述频域信号做同步时频变换，得到时频
‑
联合信号：
[0029][0030]步骤二、根据所述时域
‑
频域联合信号获得时域、频域、能量域联合评估参数；具体步骤如下：
[0031]2.1确定评估时间为[t1,t2]＝[0,300μs]，评估频率为[f1,f2]＝[1195MHz,1215MHz]，电磁干扰阈值为S0＝
‑
115dBm；
[0032]2.2根据所述评估时间、评估频率、电磁干扰阈值计算时域评估参数T
P
：
[0033][0034]本实施例结果如下表所示：
[0035]干扰信号T
P
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时频能同步计算的SAR载荷卫星电磁干扰评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将电磁环境单域信号变换为时域
‑
频域联合信号；步骤二、根据所述时域
‑
频域联合信号获得时域、频域、能量域联合评估参数；步骤三、根据所述时域、频域、能量域联合评估参数建立评估模型；步骤四、根据所述评估模型通过蒙特卡洛分析，建立评价指标体系，计算得到客观复杂度和主观复杂度；步骤五、根据所述客观复杂度和主观复杂度得到电磁干扰影响度等级，对于多干扰根据评估量按照主观复杂度计算结果进行评估。2.如权利要求1所述的基于时频能同步计算的SAR载荷卫星电磁干扰评估方法，其特征在于，步骤一具体过程如下：1.1确定监测电磁环境信号，并做傅里叶变换得到频域信号；1.2选定高斯函数作为小波基函数，并作傅里叶变换得到傅里叶变换量
；
1.3基于所述傅里叶变换量对所述频域信号做同步时频变换，得到时频
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆君，张玉廷，唐治华，舒卫平，陈大羽，董亚凯，康贺，王振兴，毛志毅，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：