[发明专利]一种卫星通信系统的窄带干扰抑制方法

说明书

一种卫星通信系统的窄带干扰抑制方法，方法包括：导航卫星基于符号轨迹和调制类型对组成信号进行合成再生以生成合成信号，在确定合成信号为干扰信号的情况下，对合成信号进行反转处理以生成反转副本；接收组合信号的副本并将反转副本和组合信号的副本进行叠加处理以生成第一级干扰抑制信号，第一级干扰抑制信号能够传输至信号预处理模块中进行处理以将发射信号的时频内容与干扰信号的频率内容进行分离，导航卫星的干扰识别模块对信号预处理模块输出的若干个不同子带中信号进行干扰检测，进而能够确定组合信号中所存在的所有干扰源所对应的频率；将窄带干扰对准的子载波频率去除后信号将不再携带该窄带干扰，随后从信号中将载波间干扰移除。

本发明是申请号为201910005961.4，申请日为2019年1月3日，申请类型为发明，申请名称为一种基于抑制窄带干扰的卫星通信系统的分案申请。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种基于抑制窄带干扰的卫星通信系统。

背景技术

全球卫星导航系统的主要工作是为军事和民用提供定位、测速、授时或导航等业务，已经广泛应用于各种武器平台，成为精确制导武器中常用的制导手段。由于卫星信号到达地面的功率远低于接收机热噪声功率，因此特别容易受到各种各样的干扰。虽然卫星导航系统采用扩频通信本身具有一定强度的抗干扰能力，但面对例如是高强度的人为干扰时，必须借助抗干扰技术提高系统的抗干扰能力。现在使用的接收机多采用空域抗干扰方式，能够有效抑制宽带干扰和窄带干扰，但是干扰抑制个数受天线的阵元个数限制。目前常使用的抗窄带干扰技术主要包括时域和频域两种。时域抗干扰技术实现简单，但时域抗干扰算法需要长时间的迭代才能达到稳定状态，无法跟踪快变干扰。频域抗干扰技术相对于时域抗干扰技术，其不需要收敛过程，能对快时变干扰迅速做出反应，且对干扰的模型不敏感，比较适用于快时变窄带干扰抑制。例如，为了提高卫星通信质量，提出了一系列例如是基于时域或频域的窄带干扰抑制措施。采用频域抗窄带干扰的方法的基本思路为：信号所包含的主要信息保留在频谱的相位谱中，幅度谱仅表征信号的功率，因此只需要保留信号的大部分相位信息便可以有效地恢复信号。当大功率窄带干扰占用的频谱宽度远远小于扩频信号占用的频谱带宽时，对干扰频谱置零就可以实现窄带干扰抑制。例如，可以利用DFT变换实现窄带干扰的抑制，DFT具有多干扰抑制、无需收敛过程和结构简单对的优点，但是由于加窗处理使得干扰的频谱发生泄漏，从而导致干扰抑制的不彻底。

同时，空间频谱资源是有限的，卫星通信的数据传输速率的提升是以牺牲信息的带宽为代价的，从而其不断对频谱资源进行巨大冲击。为了避免多个发射机发射同一频段信号而导致同频信号相互干扰，使得接收机无法调节正确信息。为了解决现有问题，常采用频谱固定分配模式，即将固定频段的使用权归于特定用户并禁止其他用户或者服务接入已被划分的频谱。固定频段分配模式十分有效地解决了无线电使用中产生的干扰。但随着无线技术的快速发展，越来越多的服务需要接入频谱，原来的频谱的静态分配管理模式使得频谱资源无法得到充分利用，从而使频谱资源越发显得短缺。因此，频谱利用率高、传输速率快且传输距离远的窄带通信技术的研究已成为必然。

公开号为CN102904604B的专利文献公开了一种窄带干扰抑制方法和装置，其装置包括：自适应滤波器模块、快速傅里叶变换模块、窄带干扰抑制模块和快速傅里叶逆变换模块，方法是：根据自适应算法对采样得到的离散序列进行预测得到窄带干扰预测信号；将所述窄带干扰预测信号乘以因子K，得到预测因子信号，并在所述接收信号中减去所述预测因子信号得到第一信号；将所述第一信号变换到频域，在频域上对所述第一信号进行频域陷波处理；将所述频域陷波后的第一信号转化为时域上的第二信号并输入到扩频信号的解调器，完成窄带干扰抑制。该发明在进行快速傅立叶变换处理之前将信号的时域乘以窗函数以进行加窗处理，时域中的乘法运算等效于频域中的卷积处理，因此加窗的效果仅仅是减少干扰源产生的旁瓣。加窗处理可以提高的性能取决于干扰源的频率。当干扰源并不位于某一个子载波频率上，则会产生频谱泄露，并且窄带干扰会影响所有的相邻子载波。并且其也并未考虑对载波间干扰进行消除处理。该发明也并未考虑信号的频率彼此之间具有重叠时对各组成信号的分离，不能够提高卫星通信系统的频谱利用率。

发明内容