中文引用格式： 李合金，王澤森，楊凌波，等. 基于頻差的衛(wèi)星通信互調(diào)干擾源定位方法研究[J]. 電子技術應用，2024，50(11)：114-119.
英文引用格式： Li Hejin，Wang Zesen，Yang Lingbo，et al. Research on the positioning method of intermodulation interference sources in satellite communication based on frequency difference[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(11)：114-119.
引言
作為空間網(wǎng)絡的重要組成部分，衛(wèi)星通信因其覆蓋范圍廣泛、可遠程通信、射頻資源豐富和不受地理位置影響等優(yōu)勢而越來越受到關注。隨著我國衛(wèi)星技術應用的快速發(fā)展，大功率多載波通信模式已成為衛(wèi)星通信網(wǎng)承載大數(shù)據(jù)業(yè)務的主要手段。衛(wèi)星通信系統(tǒng)中存在多種形式干擾，在工程應用實踐中，互調(diào)干擾是大范圍影響衛(wèi)星通信系統(tǒng)穩(wěn)定運行的一種干擾類型。互調(diào)信號是由信道設備例如功率放大器的非線性工作所產(chǎn)生，并遵循非線性轉移特性在原信號兩端以信號頻差規(guī)律分布的信號。當產(chǎn)生互調(diào)信號的設備互調(diào)抑制度不符合指標要求時，互調(diào)信號與原信號經(jīng)衛(wèi)星通信地球站天線輻射向衛(wèi)星，衛(wèi)星轉發(fā)器在接收衛(wèi)星通信地球站輻射的原信號的同時互調(diào)信號也被接收，互調(diào)信號與原信號一起被衛(wèi)星轉發(fā)器放大并向地球轉發(fā)形成互調(diào)干擾。互調(diào)干擾可經(jīng)上行鏈路影響衛(wèi)星轉發(fā)器，從而導致多條衛(wèi)星通信鏈路同時出現(xiàn)異常，因此互調(diào)干擾普遍發(fā)生且更具嚴重性。在衛(wèi)星通信中，由于多種因素導致轉發(fā)器受到干擾無法避免，因而快速定位干擾是衛(wèi)星通信系統(tǒng)面臨的主要挑戰(zhàn)。針對衛(wèi)星通信系統(tǒng)的干擾源定位問題，已有大量學者進行研究。文獻[1]提出了一種基于兩顆衛(wèi)星的干擾源定位方法。通過結合兩星間到達時間差(TDOA)和主星到達方向(DOA)兩個定位參數(shù)，從而獲得干擾源的三維位置。張軼等人[2]針對衛(wèi)星通信中的連續(xù)大功率干擾定位問題，提出基于混沌映射的單星干擾源位置識別方法。該方法利用混沌振子的初值敏感性進行信號相關性分析，可有效降低衛(wèi)星下行鏈路動態(tài)變化對上行鏈路的影響，進一步提升干擾源識別性能。文獻[3]設計了一種優(yōu)化的單站干擾定位方法。陳昊等人[4]在雙星定位互模糊函數(shù)算法的基礎上，提出了一種基于正弦波高精度互模糊函數(shù)頻差估計方法，同時針對利用兩顆靜止通信衛(wèi)星實現(xiàn)干擾定位時主信號和輔助信號信噪比差異大、輔助信號微弱的問題，采用改進的互模糊度函數(shù)實現(xiàn)雙星TDOA和DOA的測量，實現(xiàn)對通信衛(wèi)星系統(tǒng)干擾信號的定位。文獻[5]提出了基于遺傳算法的高軌衛(wèi)星干擾源定位構型優(yōu)化方法。國外學者Schena[6]與Kalantari[7]借助到達頻率技術，僅依靠通過單個衛(wèi)星獲得的測量來定位未知位置的干擾。
在實際工程應用中，技術人員也針對衛(wèi)星通信中的干擾源定位問題進行研究，文獻[8]分析衛(wèi)星定位通信系統(tǒng)在運行過程中可能遇到的干擾類型,并提出了針對性的對策。成思玥等人[9]對同頻干擾的上行站定位問題進行深入研究，提出了解決定位同頻干擾上行站難點的兩種方法。文獻[10]針對地面無線電發(fā)射設備對衛(wèi)星的干擾定位問題，根據(jù)實際工作經(jīng)驗總結了干擾衛(wèi)星的地面信號特征,快速發(fā)現(xiàn)、定位干擾衛(wèi)星地面信號的技術要求以及實際應用驗證和建議。文獻[11]針對衛(wèi)星通信系統(tǒng)中頻轉發(fā)干擾的快速定位問題進行了研究，結合在網(wǎng)衛(wèi)星地面站的運行情況建立頻偏數(shù)據(jù)庫，通過設計基于頻偏的中頻轉發(fā)干擾定位算法，精確定位轉發(fā)干擾的地球站。
以上文獻在理論技術原理方面或工程實踐應用方面對衛(wèi)星通信系統(tǒng)不同形式的干擾源定位方法做出研究，然而針對衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的互調(diào)干擾問題研究較少，文獻[12]采用四相擴頻技術可以在信號解擴后完全消除三階和五階的互調(diào)干擾。但在工程實際應用中，受信道設備使用性能影響，互調(diào)干擾不可避免，且對衛(wèi)星通信系統(tǒng)安全造成嚴重威脅。目前尚無學者及工程人員針對衛(wèi)星通信系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的互調(diào)干擾的定位問題進行研究，本文從互調(diào)干擾產(chǎn)生機理出發(fā)，結合工程應用實踐，借助建立系統(tǒng)內(nèi)各站頻率及頻差動態(tài)數(shù)據(jù)庫，設計基于頻差的衛(wèi)星通信互調(diào)干擾源定位方法，具有較大工程應用價值。
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作者信息：
李合金，王澤森，楊凌波，潘雷
（中國人民解放軍63751部隊）
