[发明专利]卫星地面站的非合作干扰抑制装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种用于卫星地面站的非合作干扰抑制装置及方法，包括一个辅助阵列天线、一个多通道低噪放下变频单元、一个功分器组、一个信标信号干扰抑制处理单元和一个数据信号干扰抑制处理单元。通过使用独立的信标信号和数据信号干扰抑制单元，同步对信标信号和数据信号进行干扰抑制处理，降低了对信标信号和数据信号进行数字化所需的采样速率，适用于工作带宽大的卫星地面站；通过将干扰抑制处理输出的数字信号转换到中频模拟信号再输出，实现了对信标信号和数据信号的透明转发，使干扰抑制装置适用于多种通信体制。

技术领域

本发明涉及卫星通信抗干扰技术领域，具体涉及一种卫星地面站的非合作干扰抑制装置及其控制方法。

背景技术

卫星通信地面站一般采用抛物面天线以获得高天线增益。抛物面天线具有较低的旁瓣增益，能够在一定程度上抑制干扰信号。然而，实际中旁瓣增益只能降低到有限的水平，因此抛物面天线的抗干扰能力也是有限的。特别是当干扰源方向接近天线主瓣，或当干扰源位于旁瓣但功率较大时，单独依赖抛物面较难实现足够的干扰抑制比。

为提高卫通地面站的干扰抑制能力，一种方法是使用阵列天线波束形成方法，即使用多个天线单元，通过控制波束零陷，使波束零陷方向对准干扰信号方向，实现干扰抑制。

虽然波束形成干扰抑制方法在文献中有大量报道，但是应用于卫星通信地面站中还存在以下难题。第一，需要同时对信标信号和数据信号实现干扰抑制。当前卫星通信，特别是同步轨道卫星通信中，下行信号包括信标信号和数据信号两种信号，且采用不同载频。其中，信标信号用于对卫星进行定向。若信标信号或数据信号被干扰，都可能会造成通信终端，因此需要同时进行干扰抑制处理。第二，工作带宽大。卫星通信工作带宽一般在数百兆赫兹。并且，由于信标信号和数据信号在频域的间隔在数兆赫兹到数百兆赫兹。按照传统思路，需要同时采集信标信号和数据信号进行处理，但这需要数吉赫兹的采样速率，无疑实现成本高。第三，需要适配多种通信体制。当前，卫星通信设备未采用统一的通信标准，同时存在多种通信体制，例如TDMA、FDMA等。因此，通信卫星一般采用透明转发模式，以兼容不同的通信体制或通信协议。相应的，干扰抑制处理对卫通接收信号也必须是透明的，以适应不同的通信体制。

为提高卫星地面站的抗干扰能力，中国专利“双天线卫星通信系统下行链路干扰抑制方法(申请号：201210551818.3)”公开了一种双天线下行链路干扰抑制方法，但该方法需要采用下行训练序列进行滤波器权值估计，因此不能适用于无训练序列的卫通体制。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种卫星地面站的非合作干扰抑制装置及其使用方法，适用于宽工作带宽，能够同时对信标信号和数据信号进行干扰抑制处理，并且对卫星信号透明。

本发明提供了一种卫星地面站的非合作干扰抑制装置，其特征在于，包括辅助阵列天线、多通道低噪放下变频单元、功分器组、信标信号干扰抑制处理单元和数据信号干扰抑制处理单元；其中

所述辅助阵列天线，包括N个天线单元，用于接收干扰信号；各天线单元输出端分别与低噪放下变频单元的第二至第N+1射频输入端电连接；

所述多通道低噪放下变频单元，包括N+1个低噪放下变频通道，其中第一射频输入端用于接收卫星地面站天线接收信号，各输出端分别与N+1个功分器输入端电连接；用于将卫星地面站天线接收信号及辅助阵列天线接收信号放大并下变频到中频频率；

所述功分器组，包括N+1个独立的一分二的功分器，其中每个功分器的一个输出端与信标信号干扰抑制处理单元任一输入端相连，另一个输出端与数据信号干扰抑制处理单元任一输入端相连；用于将中频信号分为两份分别用于信标信号干扰抑制处理和数据信号干扰抑制处理；

所述信标信号干扰抑制处理单元，用于信标信号干扰抑制处理，并输出干扰抑制处理后的信标信号；

所述数据信号干扰抑制处理单元，用于数据信号干扰抑制处理，并输出干扰抑制处理后的数据信号。