引言

作為空間網絡的重要組成部分，衛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勢而越來越受到關注。隨著我國衛星技術應用的快速發展，大功率多載波通信模式已成為衛星通信網承載大數據業務的主要手段。衛星通信系統中存在多種形式干擾，在工程應用實踐中，互調干擾是大范圍影響衛星通信系統穩定運行的一種干擾類型。互調信號是由信道設備例如功率放大器的非線性工作所產生，并遵循非線性轉移特性在原信號兩端以信號頻差規律分布的信號。當產生互調信號的設備互調抑制度不符合指標要求時，互調信號與原信號經衛星通信地球站天線輻射向衛星，衛星轉發器在接收衛星通信地球站輻射的原信號的同時互調信號也被接收，互調信號與原信號一起被衛星轉發器放大并向地球轉發形成互調干擾。互調干擾可經上行鏈路影響衛星轉發器，從而導致多條衛星通信鏈路同時出現異常，因此互調干擾普遍發生且更具嚴重性。在衛星通信中，由于多種因素導致轉發器受到干擾無法避免，因而快速定位干擾是衛星通信系統面臨的主要挑戰。針對衛星通信系統的干擾源定位問題，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，從而獲得干擾源的三維位置。張軼等人[2]針對衛星通信中的連續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，可有效降低衛星下行鏈路動態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算法的基礎上，提出了一種基于正弦波高精度互模糊函數頻差估計方法，同時針對利用兩顆靜止通信衛星實現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實現雙星TDOA和DOA的測量，實現對通信衛星系統干擾信號的定位。文獻[5]提出了基于遺傳算法的高軌衛星干擾源定位構型優化方法。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，技術人員也針對衛星通信中的干擾源定位問題進行研究，文獻[8]分析衛星定位通信系統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]針對地面無線電發射設備對衛星的干擾定位問題，根據實際工作經驗總結了干擾衛星的地面信號特征,快速發現、定位干擾衛星地面信號的技術要求以及實際應用驗證和建議。文獻[11]針對衛星通信系統中頻轉發干擾的快速定位問題進行了研究，結合在網衛星地面站的運行情況建立頻偏數據庫，通過設計基于頻偏的中頻轉發干擾定位算法，精確定位轉發干擾的地球站。

以上文獻在理論技術原理方面或工程實踐應用方面對衛星通信系統不同形式的干擾源定位方法做出研究，然而針對衛星通信系統中的互調干擾問題研究較少，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干擾。但在工程實際應用中，受信道設備使用性能影響，互調干擾不可避免，且對衛星通信系統安全造成嚴重威脅。目前尚無學者及工程人員針對衛星通信系統內產生的互調干擾的定位問題進行研究，本文從互調干擾產生機理出發，結合工程應用實踐，借助建立系統內各站頻率及頻差動態數據庫，設計基于頻差的衛星通信互調干擾源定位方法，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）