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1990 年以来卫星通信等业务迅速发展,而地面空间有意或无意的干扰对系统的威胁也日益增加。据欧洲电信卫星组织( EUTELSAT) 的有关报告,每年都会出现数百次卫星系统受干扰事件。从我国卫星系统的实际应用来看,人为干扰事件也时有发生。为了避开干扰,一方面要对空间频率资源进行合理划分和有效保护; 同时也要采取迅速而有效的措施来监测定位干扰信号。面对越来越多的干扰事件,以及对接收机及卫星的直接攻击和干扰,必须研究对卫星和接收机干扰的监测和定位技术,同时星载干扰监测与定位技术是势之所趋。
1 干扰源监测与定位技术
1.1 干扰监测技术
常规的干扰监测与定位只是一个局部系统,应该建立一个一体化的干扰监测与定位技术,既可以实现对于卫星信号干扰的监测与定位,也可以实现对地面用户的干扰监测与定位。干扰监测与定位设备有机载设备、车载设备和地面设备。
地面干扰监测设备由地面干扰监测设备和卫星信号监测设备组成。主要包括: 干扰监测测向天线、定向接收天线、干扰信号监测接收模块、卫星信号监测接收模块等。地面干扰监测设备如图1 所示。
图1 地面干扰监测设备组成示意图
地面固定监测与车载式监测,二者的工作模式有一定的区别。
车载干扰监测主要组成示意图如图2 所示,车辆顶端安装一个多阵元天线阵,每个天线阵元的射频信号下变频到中频,然后进行A/ D 采样。从A/ D出来的数字信号再经过带通滤波和下采样,最后信号经过一个实时的自适应数字波束形成器。为了保证天线阵各个方位角的角分辨率,可以选择圆形天线阵,一个阵元位于圆心,其余天线阵元均匀分布圆上,为了保证DOA 的估计精度,天线间隔应该尽量大。
图2 车载干扰监测系统示意图