[发明专利]一种基于频谱分析结果的卫星转发器资源动态调整方法

说明书

本发明属于卫星通信技术领域，涉及一种基于频谱分析结果的卫星转发器资源动态调整方法，针对当前卫星通信中以透明转发器资源为主、容易受干扰的使用特点，通过对下行链路进行频谱采集和信号分析，得到监测结果，包括干扰信号和异常信号的频率、功率等信息，并对干扰信号进行定位，确定干扰位置，通过对监测结果进行统计建立频谱的可用度数据库(时间、空间、频率、推荐值四维数据库)，并对存在干扰的已分配资源给出相应的调整建议，进行资源的动态调整。本发明能够根据资源使用情况和卫星频谱进行实时监测，实现自动化的资源动态调整，降低了干扰信号对通信的影响，提高了卫星转发器资源的可用性，优化了资源调整流程，资源调整时间降到了秒级。

技术领域

本发明涉及一种基于频谱分析结果的卫星转发器资源动态调整方法，属于卫星通信技术领域。

背景技术

现有卫星转发器资源主要以预分配为主，当发生载荷故障、干扰等情况时，主要采用人工的方式对分配的资源进行调整，反应速度慢，调整时间长；对转发器资源的可用情况，往往基于用户的人工反馈，效率低且不够精确。结合当前卫星通信系统中频谱监视分析技术的应用，基于频谱监测结果，构建四维的转发器资源可用度数据库，对转发器资源的调整给出科学的建议。

发明内容

为了能够对已分配的卫星转发器进行快速调整，本发明引入了采用频谱特征比对的方法实现对异常信号的分析，确定被干扰的转发器资源。为了保证调整结果准确，本发明通过对历史频谱监测结果进行统计分析，建立了四维频率资源可用度数据库，通过对数据库进行搜索，确定重新分配的卫星转发器资源，从而使得调整分析结果科学合理。

本发明采用的技术方案为：

一种基于频谱分析结果的卫星转发器资源动态调整方法，包括以下步骤：

第(1)步：根据任务需求进行转发器资源的分配，并基于分配结果建立载波监视计划；

第(2)步：载波监视设备根据载波监视计划对卫星下行链路进行频谱采集和分析，得到监测结果，包括干扰信号和异常信号的频率和功率，并对干扰信号进行定位，确定干扰位置；

第(3)步：对监测结果进行统计，并结合干扰位置建立频谱资源的可用度数据库，基于频率资源可用度数据库给出资源的优化调整建议；

第(4)步：根据资源优化调整建议对已分配资源进行动态调整，将原有资源回收并分配新的资源；

第(5)步：根据监测结果对频谱资源的可用度数据库进行更新。

进一步的，第(2)步中对干扰信号进行定位，确定干扰位置，包括如下步骤：

第(2-1)步：在卫星合法用户开通使用后，进行载波测量并存储用户载波模板，包含频谱、功率和带宽信息；

第(2-2)步：载波模板建立后，对每次采集的频谱数据，通过比对模板与采集结果，确定用户载波是否存在异常以及是否属于异常信号；同时根据卫星转发器资源分配信息，确定空闲频段上是否存在载波来确定非法用户；

第(2-3)步：对异常和非法用户的载波，采用基于时频差估计的双星或三星定位方法进行载波定位，确定干扰位置。

进一步的，第(3)步包括如下步骤：

第(3-1)步：对第(2)步的监测结果进行统计，构建频谱资源的可用度数据库，包括时间、空间、频率和推荐值四维属性；其中对于覆盖范围可变的波束，根据干扰位置和覆盖半径确定空间属性，推荐值按照以下公式计算：

式中，T_i为时间，F_j为频率，T_s表示出现异常信号的开始时间，T_e表示出现异常信号的结束时间，F_s表示异常信号的起始频率，F_e表示异常信号的终止频率；