[发明专利]一种基于毫米波的星群多波束接收的干扰抑制方法

说明书

本发明提出一种基于毫米波的星群多波束接收的干扰抑制方法，用于基于毫米波的星群通信系统中。本发明方法根据星群中所有卫星的位置信息，调整卫星的波束指向，以使得每个波束覆盖范围内只有一颗发送卫星或接收卫星，解决星间链路之间的相互干扰问题。本发明在信标间隔的关联波束赋形训练A‑BFT时隙内执行波束偏置；波束偏置是在卫星当前对准的波束方向上添加波束偏置角度；波束偏置角度以使得星群网路的可达速率最大，通过优化的遗传算法获得。本发明以资源管理的角度对卫星上有限的波束资源进行管理，通过优化的遗传算法计算每个波束的最佳指向，实现波束偏置，解决毫米波技术在星群移动通信中造成的星间链路间互相干扰的难题。

技术领域

本发明属于星间链路间互相干扰抑制技术领域，涉及毫米波星群多波束接收中星间链路干扰抑制的方法。

背景技术

毫米波是指频率在30GHz～300GHz，波长范围为1～10毫米的电磁波。利用毫米波频段中的大带宽，可以提供每秒千兆比特的传输速率，使其可以满足带宽密集型的多媒体应用。而由毫米波构成的星间链路具有通信容量大，抗干扰能力强，频谱资源相对比较充足的特点。因此毫米波通信被认为是卫星网络中最具前景的技术。小卫星星群是指由两类卫星组成的卫星系统，分别是位于卫星群中心的主星和分布在主星周围的辅星。组成星群的小卫星既能单独或协同完成通信、导航、遥感等常规任务，又能通过调度增强对热点地区的覆盖，实现资源利用最大化。相较于传统的单颗大卫星复杂的制造工艺、高昂的制造成本和漫长的开发周期，由多颗小卫星组成星群系统能够通过星间协作实现与大卫星同样的功能，同时组成星群的各个小卫星可以以互相替代、补充发射的方式增强卫星网络的灵活性、可靠性和抗干扰能力，拥有单颗大卫星不可比拟的优势。为了弥补毫米波波段传输过程中的高损耗，卫星将利用星载相控阵天线产生的定向窄波束进行星间通信。毫米波星群中引入的定向传输能够大大避免卫星工作在同一频段时带来的干扰问题，因此毫米波星群可以通过频谱共享，满足多个星群，卫星都共用同一个频段，来缓解频谱资源紧张问题。然而同时支持多颗卫星的通信系统又引入了新的问题。由于星群拓扑动态变化和卫星发送消息具有随机性。星群中会出现多颗卫星运动到某一颗卫星的同一扇区下，并同时向该卫星发送消息的情况。此时在接收卫星处会出现多个发送波束的重叠，造成星间链路间互相干扰的问题，极大的降低了星群的通信效率和网络性能，因此要求星群中的卫星具备干扰抑制技术，并且由于卫星上资源有限，卫星上具备的干扰抑制技术还应从资源管理的角度去实施。