[发明专利]一种VDES卫星的窄带干扰检测及信道选择方法

说明书

本发明公开一种VDES卫星的窄带干扰的检测方法，其对信令中的每个导频信号进行如下操作：计算导频信号的功率谱密度，对功率谱密度设置滑动窗口，并计算功率谱密度在滑动窗口内的均值和方差，其中，滑动窗口之间互相重叠，最后对计算得到的均值和方差进行线性拟合，并根据拟合得到的直线斜率判断导频信号是否存在窄带干扰。其中，信令由船站在RAC时隙向卫星发送，且采用扩频信号传输。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，特别涉及一种VDES卫星的窄带干扰检测及信道选择方法。

背景技术

甚高频数据交换系统(VHF Data Exchange System，VDES)是针对水上移动业务领域中的船舶自动识别系统(AIS)加强和升级版系统。其在集成了现有AIS功能的基础上，增加了特殊应用报文(ASM)和宽带甚高频数据交换(VDE)功能，可以有效缓解现有AIS数据通信的压力。在VDES系统中还提供了部分信道可供卫星使用，使得卫星与船舶之间的远程双向数据交换存在可能。

在甚高频数据交换系统对卫星通信系统(VDE-SAT系统)中，空间链路时常受到各种干扰。所述干扰一方面包括其他VDE-SAT系统造成的宽带干扰，另一方面还包括所述VDE-SAT系统内部的电磁器件、未知的杂散信号等造成的窄带干扰。

根据国际航标组织(IALA)所制定的技术标准G1139(VDES技术规范，2019年六月，第三版)，信道(Link ID)的选择仅需满足其信号传输时的信道质量指示(CQI)的阈值即可。然而，所述技术标准G1139中，关于CQI的计算并未考虑任何窄带干扰的场景，而是将一切干扰都视为宽带干扰。这就使得计算得到的CQI值并不能正确表征信道状况，进而可能影响自适应调制编码方式的合理选择，使整个系统的通信性能下降。

发明内容

针对现有技术中的部分或全部问题，本发明提供一种VDES卫星的窄带干扰的检测方法，其对信令中的每个导频信号进行独立的检测，其中，所述信令采用扩频信号传输，每个导频信号的检测包括：

计算所述导频信号的自相关函数及功率谱密度；

对所述功率谱密度设置滑动窗口，并计算功率谱密度在滑动窗口内的均值和方差，其中，所述滑动窗口至少部分地互相重叠；

对计算得到的均值和方差进行线性拟合，并根据拟合得到的直线斜率确地所述导频信号是否存在窄带干扰。

进一步地，所述线性拟合包括：

以均值为横轴，方差为纵轴，将每一次滑动窗口内的均值和方差形成散点图；以及

对所有散点进行线性拟合。

进一步地，所述线性拟合采用最小二乘法实现。

进一步地，所述根据拟合得到的直线斜率判断所述导频信号是否存在窄带干扰包括：

若所述拟合得到的直线的斜率的绝对值小于预设值，则所述导频信号不存在窄带干扰；以及

若所述拟合得到的直线的斜率的绝对值大于预设值，则所述导频信号存在窄带干扰。

基于上述窄带干扰的检测方法，本发明另一方面还提供一种VDES卫星的信道选择方法，包括：

检测信令中每个导频信号是否受到窄带干扰；

确定信令接收过程中，窄带干扰是否具有持续性：

若有，则选择扩频的调制编码方式；以及

若无，则修正信道质量指示，计算预测信道质量指示，并根据所述预测信道质量指示选择信道。

进一步地，确定窄带干扰的持续性包括：

计算所述信令中每个受到窄带干扰的导频信号的重量，并计算总重量：