卫星扩频测控应答机抗窄带干扰技术研究

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扩频技术由于其本身固有的干扰抑制特性在卫星测控系统中得到了越来越多的应用,但扩频测控抗干扰能力总是有限,当窄带干扰强度超过系统干扰容限时会对扩频测控系统带来非常恶劣影响,甚至可以造成系统测控链路中断。随着航天事业的飞速发展,空间环境日益复杂,卫星测控安全得到了前所未有的重视。因此,研究有效的窄带干扰抑制技术具有重大实际意义。本文主要研究内容如下:1.研究了卫星扩频测控系统的信号特性,分析几种常用的经典干扰抑制算法,包括时域的线性与非线性干扰抑制算法,变换域中工程上常用的频域干扰抑制算法以及码辅助技术,并对它们的优缺点与应用范围做比对。分析三种常用窄带干扰的数学模型与信号特性。2.对卫星扩频测控应答机窄带干扰抑制技术设计及其FPGA实现进行研究,结合时域频域干扰抑制算法各自优点与卫星测控系统的实际需求,提出了一种基于时频域的基带干扰抑制算法,并进行了仿真和测试验证,提出干信比改善因子(ISR imp)与捕获峰改善因子(Cap imp)这个两个参数来测试干扰抑制算法的性能。3.重点仿真验证该算法对不同频率、不同强度窄带干扰条件下的系统性能,并通过分析有无干扰抑制算法条件下与来验证算法的干扰抑制性能。在理想条件下为30dB,最优能提高捕获峰35dB。4.利用卫星测控系统测试设备,在不同工作条件下对设计进行了测试验证,对实验数据进行了分析处理。分析和实验表明,所设计的干扰抑制算法与仿真结果相符,能够在不加通道条件下实现提高原有系统20dB的干扰抑制能力。
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