[发明专利]基于直列式干扰抑制的GEO和NGEO通信卫星频谱共享方法

摘要

本发明涉及一种基于直列式干扰抑制的GEO和NGEO通信卫星频谱共享方法，对使用相同频段的地球同步轨道GEO和非地球同步轨道NGEO卫星通信系统进行干扰分析，确定通信卫星系统在下行共享频率场景和上行共享频率场景下的直列式干扰约束；根据功率控制法，建立地球同步轨道GEO和非地球同步轨道NGEO卫星下行共享频率场景和上行共享频率场景下的数学模型；计算下行、上行共享频率场景下NGEO地面站的载噪比和NGEO卫星对GEO地面站的干扰总计为，得到NGEO卫星的发射功率范围。采用本发明的方法提高了两种卫星系统的频谱利用效率，解决了直列式干扰卫星系统无法同时工作的问题。

主权项

1.一种基于直列式干扰抑制的GEO和NGEO通信卫星频谱共享方法，其特征在于包括如下步骤：(1)对使用相同频段的地球同步轨道GEO和非地球同步轨道NGEO卫星通信系统进行干扰分析，确定通信卫星系统在下行共享频率场景和上行共享频率场景下的直列式干扰约束；(2)根据功率控制法，建立地球同步轨道GEO和非地球同步轨道NGEO卫星下行共享频率场景和上行共享频率场景下的数学模型；(3)计算下行共享频率场景下NGEO地面站的载噪比C/N和NGEO卫星对GEO地面站的干扰总计I_geo，得到NGEO卫星的发射功率范围P_tns；(4)计算上行共享频率场景下NGEO卫星的载噪比C′/N′和NGEO地面站对GEO卫星的干扰总计I_geo′，得到NGEO地面站的发射功率P_tne的范围；数学模型为发射功率P_t满足下式：P_tsubjecttoC/N≥C₀/N₀,I_geo≤I_thC₀/N₀为NGEO卫星设计时需要满足提供服务质量的载噪比，GEO卫星干扰的阈值为I_th；NGEO卫星的发射功率P_tns范围满足下式：P_tns其中P_tns表示NGEO卫星的发射功率，G_tns(θ₁)表示NGEO卫星发射天线对GEO地面站的增益，G_rne(θ₂)表示GEO地面站对NGEO卫星的接收增益，G_tns(0)表示NGEO卫星发射天线对GEO地面站的增益的最大值，G_rne(0)表示NGEO地面站接收天线对NGEO卫星的增益的最大值，d_nn为下行场景下NGEO地面站与NGEO卫星的距离，d_ng表示下行场景下NGEO卫星与GEO地面站的距离，I_th表示下行场景下GEO卫星的干扰阈值，C₀表示下行场景下NGEO卫星的接收功率阈值，λ为通讯电磁波的波长；NGEO地面站的发射功率P_tne的范围满足下式：P_tne其中P_tne表示NGEO地面站的发射功率，G_tne(θ′₁)表示NGEO地面站发射天线对GEO卫星的增益，G_rgs(θ′₂)表示GEO卫星对NGEO地面站的接收增益，G_tne(0)表示NGEO地面站发射天线对GEO卫星的增益的最大值，G_rns(0)表示NGEO卫星接收天线对NGEO地面站的增益的最大值，d′_nn为上行场景下NGEO地面站与NGEO卫星的距离，d′_ng表示上行场景下NGEO卫星与GEO地面站的距离，I′_th表示上行场景下GEO卫星的干扰阈值，C′₀表示上行场景下NGEO卫星的接收功率阈值，λ为通讯电磁波的波长。