前言
近年来,卫星技术高速发展,卫星应用领域不断扩大,卫星通信可实现对地球的无缝覆盖。卫星通信已成为人们生活中不可缺少的一部分,也是国家战略通信重要的发展方向。但受限于卫星自身特点及所处环境的影响,卫星通信容易被地面各种各样、无意或有意的射频信号所干扰。本书结合人工智能技术,根据星地融合网络特点完成了以下抗干扰技术的扩展:从链路级抗干扰到网络级抗干扰的扩展;从固定式抗干扰策略到智能化抗干扰策略的扩展;从单一抗干扰手段到多种抗干扰手段综合化运用的扩展。
本书共分7章。第1章结合卫星通信和人工智能技术特点,概括性地介绍卫星通信抗干扰技术和干扰技术的特点。第2章对NGEO卫星系统和GEO卫星系统之间的干扰建立了数学模型,从馈电链路和用户链路两个角度考虑,通过对上行和下行链路的具体场景分析得到 NGEO卫星系统和GEO卫星系统之间的性能指标。第3 章研究功率控制技术,在已有地面无线系统功率控制的算法基础上进行分析,提出卫星系统间的功率控制方案。第4章结合人工智能技术特点,在有效地降低采样速率和运算复杂度基础上完成了对卫星干扰信号的感知。第5章针对阵列流形内插方法的基本原理,提出一种基于角度和频率(角频)分离实现宽带聚焦的方法,可应用于任意几何平面阵列结构,在不限制几何平面阵列结构的模型中,对宽带相干信号实现了二维的波达方向估计。第6章根据卫星通信的不同场景,完成了强干扰信号为合作信号和非合作信号两种场景下的盲分离,提高了卫星通信系统的频谱使用效率和抗干扰能力。第7章针对智能干扰,通过使用基于Q学习算法的智能决策系统,与干扰方进行多次的博弈,学习干扰方的干扰策略,预测干扰方下一步的干扰样式,进而做出合适的选择,避开干扰,提高频谱利用率。
本书由朱立东、李成杰、杨颖、刘轶伦共同编写,全书由朱立东和李成杰统稿。在本书完成之际,感谢研究生王爱莹、邓超升、杜东科、曹鹤先、朱重儒等在本书撰写过程中做出的重要贡献。
鉴于作者水平有限,书中难免有不妥之处,欢迎读者指正。
作者
2022年8月