卫星通信系统中邻星干扰协调技术的研究

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随着卫星通信的快速发展,可用的空间卫星轨位资源与频率资源日益减少,而比较适合开展卫星业务的对地静止轨位更是有限。另一方面,随着地球站天线的口径越来越小,特别是近年来超小口径天线(USAT)地球站的大规模应用,进一步增加了轨位与频率资源的紧缺。由于小口径天线的宽波束和高旁瓣特性以及静止轨道卫星轨位的过分邻近,导致相邻卫星网络之间的干扰日益严重,各卫星系统之间针对邻星干扰进行协调的案例逐年增加。   邻星干扰实际上是一种同频干扰,极易在一些轨位邻近的卫星的共同覆盖区内产生。目前解决的方法包括隔离波束覆盖区,隔离工作频率,使用大口径天线,降低天线的旁瓣增益等等,都必须建立在对邻星干扰程度进行评估的基础上,对于已经存在的轨位邻近的卫星系统之间的邻星干扰程度,可以经过实际测量进行评估。但是,更重要的是能够通过计算、仿真的方法,评估邻星干扰程度,进行轨位协调,这是非常困难的。本文的主要工作就是研究这样的邻星干扰协调技术。本文的创新之处在于提出了一种邻星干扰计算的新方法。通过对邻星干扰系统建立模型,推导出了邻星干扰在2PSK解调模型下的误码率公式,进而得到了误码率与邻星干扰系统中两个同频信号能噪比的数学关系,并利用ITU雨衰预测模型研究了邻星干扰对卫星链路降雨可用度的影响。   本文在详细分析了中国上空的轨位占用的情况下,讨论了一些可能产生邻星干扰的相邻卫星,并就卫星轨位间隔角对邻星干扰的影响程度进行了仿真计算,根据广州和南京两个地区的雨衰分布,以ITU建议标准作为参考,分析了邻星干扰在不同雨衰分布地区,不同轨位间隔下,对Ku和Ka频段系统的不同影响。最后本文利用所提出的干扰计算方法首次对中卫1号和中新1号同频共覆盖区的邻星干扰进行计算分析,得到了与实际相符的结论,验证了计算方法的正确性。
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