[发明专利]一种多波束卫星通信中载干比确定方法和装置

说明书

本发明提供一种多波束卫星通信中载干比确定方法，包括：根据单波束辐射特性和卫星的位置信息确定各个单波束天线中心轴线的指向位置；根据各个单波束天线中心轴线的指向位置和观测器偏离所在波束天线中心轴线的角度，确定观测器接收的有用功率；根据各个单波束天线中心轴线的指向位置和观测器偏离同频干扰波束天线中心轴线的角度确定观测器接收的同频干扰功率；根据所述有用功率和所述同频干扰功率确定载干比。本申请得到的载干比精度高，为卫星通信系统的频谱规划提供了准确的依据。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多波束卫星通信中载干比确定方法和装置。

背景技术

卫星通信系统以卫星作为中继站转发微波信号，在多个地面站之间通信，其通信容量大、通信频带宽，而且覆盖范围广、通信距离远，能够实现全球无缝覆盖，在海洋、山区、极地、荒漠、飞机等通信环境具有独特的优势，因此目前卫星通信成为通信领域的热门研究技术之一。

天线技术是卫星通信的关键技术之一，由于卫星通信链路传输距离很远，造成的信号衰减很大，因此为了保证稳定可靠的通信，目前采用多波束天线。多波束天线技术能够同时产生多个子波束，从而覆盖地面上所关心的区域，而且目前多波束天线技术在相隔一定距离以外，再次使用相同的频率，即频率复用，频率复用提高了频谱利用率，从而也增加卫星的通信容量。

多波束天线技术中，使用同一频率的小区称为同频小区。由于波束存在旁瓣，导致同频小区的波束之间存在互相干扰，称为同频干扰，即，当相同频率的多个小区中的用户同时通信时，会对其他小区产生较大的同频干扰。为了减小同频干扰的影响和保证接收信号的质量，必须使接收机接收的有用信功率与同频干扰功率之比大于预设数值，有用信号功率与同频干扰功率之比称为载干比，载干比是反映信号在空间传播的过程中，接收端接收信号优劣的比值。

由于卫星的波束不是完全垂直辐射到地面，大部分波束都是斜向投影到地球表面，会造成圆形波束的椭变性；而且由于地球为球体，会造成离卫星星下点更远的波束具有更大程度的变形。而目前的多波束天线技术中没有考虑到波束的变形，因此得到的有用信号功率与同频干扰功率有误差，从而导致载干比精度不高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种多波束卫星通信中载干比确定方法和装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种多波束卫星通信中载干比确定方法，包括：

根据单波束辐射特性和卫星的位置信息确定各个单波束天线中心轴线的指向位置；

根据各个单波束天线中心轴线的指向位置和观测器偏离所在波束天线中心轴线的角度，确定观测器接收的有用功率；

根据各个单波束天线中心轴线的指向位置和观测器偏离同频干扰波束天线中心轴线的角度确定观测器接收的同频干扰功率；

根据所述有用功率和所述同频干扰功率确定载干比。

在本发明的一个实施例中，根据单波束辐射特性和卫星的位置信息确定各个单波束天线中心轴线的指向位置，包括：

确定与星下点纬度相差为预设阈值的区域对应的第一波束，将第一波束的中心坐标作为待覆盖区域的第一波束的指向坐标；

以第一波束的指向坐标为基准，沿着纬度增大的方向依次纵向确定待覆盖区域内每行波束中心的纬度，直到待覆盖区域的指定纬度位置；

以第一波束向纬度增加的方向开始，沿着每行波束中心两侧的纬线方向，确定待覆盖区域内相同纬度上每个波束的经度，直到待覆盖区域两侧的指定经度位置。

在本发明的一个实施例中，确定与星下点纬度范围相差为预设阈值的区域对应的第一波束，包括：

根据星下点坐标确定第1行波束的纬度和经度；所述第1行波束的纬度大于星下点纬度，且第1行波束的覆盖区域与星下点对应波束的覆盖区域相邻；