[发明专利]一种处理卫星通信信号的综合抗干扰方法及其系统

说明书

本发明涉及一种处理卫星通信信号的方法，包括下列步骤：估计或确定要接收的信号的方向；以所述方向为中心在一定角度范围内进行扫描以估计信号的空间频谱；确定所述空间频谱的最大值；将所述最大值与阈值相比较；以及在所述最大值低于阈值的情况下对信号进行空时域抗干扰处理。此外，本发明还涉及一种处理卫星通信信号的系统。通过该方法或该系统，可以显著降低实现复杂度并降低计算资源消耗，从而更适于在资源有限的卫星上进行应用。

技术领域

本发明总的来说涉及卫星通信领域，具体而言，涉及一种处理卫星通信信号的方法。此外，本发明涉及一种具有综合抗干扰能力的处理卫星通信信号的系统。

背景技术

在卫星通信中，上行链路相对下行链路而言更为脆弱，因为上行链路通常更容易被干扰，这使得针对上行链路的星载抗干扰技术的研究尤为重要。对于低轨卫星通信系统而言，由于通信距离较长，卫星轨道较低且相对地面运动速度也较快，因此通信链路具有接收端信噪比低、多普勒效应显著、通信时长有限等特点。同时，在卫星运动过程中，信号来向会随之快速地发生改变，因此当采用空域滤波方法滤除干扰时，会给阵列天线的自适应波束形成带来困难。因此，星载抗干扰需采用具有稳健性的自适应算法，以保证系统输出性能不受损失。

随着卫星通信产业的发展，很多研究人员从时域、频域、空域、极化域等不同角度提出了众多干扰抑制技术，其中频域抗干扰技术具有较好的对抗单音、窄带干扰性能，并且易于以硬件实现，而空时域抗干扰技术具有空域、时域上同时消除干扰的优势，对窄带、宽带干扰都有较好的对抗性能，但实现复杂度较高，会加重星上运算负担。

目前星载抗干扰主要采用的有基于FFT的频域抗干扰技术、阵列天线抗干扰技术(包括空域抗干扰和空时域抗干扰两种方法)等，但这两种技术都分别具有各自的抗干扰性能或硬件实现局限。在名为“一种基于空时频架构的卫星导航抗干扰方法”的中国专利申请CN 201710045613中公开了一种频域抗干扰与空时域抗干扰方法级联的空时频架构导航抗干扰方法，其中在将阵列天线接收到的多个通道信号分别进行频域抗干扰之后，再将处理过的信号进行空时域抗干扰处理。通过用频域抗干扰滤除窄带干扰并且用空时域抗干扰滤除宽带干扰，不仅增加了系统自由度，同时还提升了综合抗干扰能力。但是该方法需在阵列天线多个通道都进行频域抗干扰，然后再进行空时域处理，因此实现复杂度较高且计算资源消耗较大，使得在星上应用时存在较大限制。

发明内容

从现有技术出发，本发明的任务是提供一种处理卫星通信信号的方法和系统。通过该方法或系统，可以显著降低实现复杂度并降低计算资源消耗，从而更适于在资源有限的卫星上进行应用。

根据本发明，前述任务通过一种处理卫星通信信号的方法来解决，该方法包括下列步骤：

估计或确定要接收的信号的方向；

以所述方向为中心在一定角度范围内进行扫描以估计信号的空间频谱；

确定所述空间频谱的最大值；

将所述最大值与阈值相比较；以及

在所述最大值低于阈值的情况下对信号进行空时域抗干扰处理。

在本发明的一个优选方案中规定，以所述方向为中心在一定角度范围内进行扫描以估计信号的空间频谱包括：

根据Capon空间频谱估计确定所述信号在所述角度范围内的频谱值以作为扫描结果。

通过该优选方案，可以方便地估计空间频谱在相应扫描角度上的频谱值。但是在此应当指出，其它估计空间频谱的方式也是可设想的，例如MUS I C算法。

通过该优选方案，可以在计算量较少的情况下较好地确定空间频谱的最大值。

在本发明的一个扩展方案中规定，该方法还包括：

在所述最大值高于阈值的情况下对所述信号进行频域抗干扰处理。