基于星载多波束天线的干扰源定位

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tengyao2009
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卫星通信作为地面通信系统的强有力补充,凭借其覆盖范围广、通信距离远、不受地理条件影响等诸多优势逐渐得到人们的广泛使用,并在新时代下发展迅猛。然而,面对环境中各种电磁辐射的影响,卫星通信在工作过程中会受到干扰,这就使得通信质量难以得到保证,造成不同程度上的影响和经济上的损失。因此,如何迅速精确找到干扰源的位置成为目前工程上迫切需要解决的问题。本文基于星载多波束天线的干扰源定位方法,比较了一些传统成熟干扰源定位的优劣性,利用星载多波束天线的结构及其同频复用和高载噪比的优势引出了基于星载多波束单星干扰源定位方法。随后在星体坐标系上构建天线增益模型,根据不同波束接收到的干扰信号增益的差异建立定向方程组。再在地心地固坐标系上构建定位模型,提出了通过转换坐标系的方法将所有目标位置转换到星载坐标上,结合干扰源入射方向可以得到定位方程组。接着详细介绍了粒子群算法的原理和步骤,并对算法迭代停止条件提出了改进,有效降低了时间复杂度。使用该算法仿真求解定向和定位方程组,最终可以得到干扰源的位置。针对该定位方法中存在的增益误差问题,提出了增加同频波束的数目来减小定位误差,并针对所提出的方法进行理论分析,通过公式推导得到定位误差的均方根。最后干扰源分别在位于星下点附近和偏离星下点两个场景下,当同频波束数目不同时对定位误差进行仿真,得出结论:通过增加同频波束的数目可以减小由接收增益误差和单个波束中心指向误差引起的定位误差,从而减小对定位精度的影响。
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