[发明专利]一种常见卫星干扰信号生成方法

说明书

技术领域

本发明设计了一种常见卫星干扰信号生成方法，它与扩频通信、卫星通信等研究方向相关，属于卫星通信技术领域。

背景技术

卫星通信本身具有覆盖面积广，部署快速，通信传输线路稳定，通信系统投资不受通信距离长短的影响，便捷的组网和通信地点几乎不被地理环境所影响等特点。从90年代以来，卫星通信得到了高速的发展，但同时由于其自身特点的限制及所处环境的影响，正常的卫星通信往往易被来自地面各种各样、故意或无意的射频信号所干扰，进一步说，因为其系统的开放性，极易接收到一些恶意的信号干扰。所以，研究卫星通信的干扰技术，解决通信的安全问题，提高通信保障，具有很重要的意义。

复杂的电磁环境中存在自然的和人为的干扰，这些干扰对于卫星通信系统进行准确的信息传输有着重要的影响，同时卫星通信系统在不同干扰下的性能也是一项重要指标，因此在研制卫星通信系统设备的过程中评估设备的抗干扰性能是一项重要的研制环节，通过测试设备在不同干扰下的表现可以准确评估卫星通信设备的抗干扰性能。

普通的实验场地中自然出现的干扰信号的类型和参数并不能人为的控制，实验场地的电磁环境无法实现所研制设备所处电磁环境的真实性，要将研制的设备运送到其所处的环境中测试，需要花费很高的人力、财力资源，因此依赖于干扰源模拟系统来模拟真实的干扰电磁环境，进行系统实验和测试是一个快捷、高效的手段。生成的卫星干扰信号可以真实的模拟干扰环境，对设备的抗干扰效果做出准确的评估，其目的在于缩短新设备的研制周期，节约研制时间，节省研制经费。卫星干扰信号模拟的主要任务是通过计算机设定需要模拟的干扰类型及干扰参数，通过数字电路产生干扰信号，在实验室内形成逼真的电磁信号环境，从而验证卫星通信设备在正常运行中抗干扰的能力。

发明内容

1、发明目的：

本发明提出了一种常见卫星干扰信号生成方法，其目的是能够在卫星通信实验场产生类型和参数可控的干扰信号，形成逼真的电磁信号环境，从而验证卫星通信设备在正常运行中抗干扰的能力，该设计能够应用于诸如航天测控的各种测试场景。

2、技术方案：

该项设计由主控计算机与现场可编程门阵列(即FPGA)共同完成，其总体结构设计如图1所示。该方法能够产生测试中常用的窄带、宽带、脉冲和多径干扰。

本发明一种常见卫星干扰信号生成方法，该方法包含如下步骤：

步骤一：干扰信号选择

该方法可以让测试人员根据测试需求选择要生成的干扰信号，测试人员可以在主控计算机上通过图形界面选择窄带、宽带、脉冲或多径干扰信号，同时输入相应干扰信号参数，完成系统初始化设置，主控计算机将输入参数转换为FPGA配置参数下发到FPGA，根据运算生成干扰信号，如图2所示；

步骤二：窄带、宽带干扰信号生成

窄带、宽带干扰信号由高斯白噪声生成，所谓高斯白噪声实际就是满足独立同高斯分布条件的随机数，产生的高斯白噪声，通过一定的限带措施后，即可得到窄带、宽带干扰信号；

设计中首先采用斐波那契序列产生[0,1)均匀分布的随机数，将均匀分布的随机数变换成高斯分布的随机数采用的是中心极限定理：X1,X2,X3…为统计独立和同分布的随机变量，且均值为μ，方差为σ2>0，n个随机变量之和为Sn＝X1+X2+X3…+Xn，则新的随机变量Zn：

Zn=Sn-nμσn]]>

当n足够大时，Zn满足均值为0，方差为1的标准正太分布N(0,1)。

对n个[0,1)均匀分的布随机数，取μ＝1/2，σ2＝1/12，得：