摘要
成批量的非对地静止轨道(Non-Geostationary Synchronous Orbit，NGSO)卫星星座系统的快速发展，为不同卫星系统间的频率干扰评估和同频共存带来了严峻的挑战。本文通过开展NGSO卫星星座系统频率时空分布特性、信道动态时变特性、信道复杂干扰机理、干扰评估模型以及干扰规避技术等方面的研究工作，探索并提出适用于NGSO星座系统对地球静止轨道(Geostationary SynchronousOrbit，GSO)卫星系统频率干扰评估的方法和干扰规避的措施，这对NGSO星座系统的频率规划论证和系统间的频率干扰评估具有重要的意义。论文的主要研究内容包括: 1)NGSO星座系统频率时空分布模型研究 通过研究NGSO星座系统的轨道构型、电磁波在动态时变信道中的传播特性，论述影响星座系统频率时空分布特性的环节，明确造成无线电频率动态时空变化的关键影响因素，深入研究不同因素对星座系统频率时空分布特性的影响，从而建立针对Ku和Ka频段的电波时空分布模型。 2)NGSO星座系统频率干扰评估指标研究 对国际电信联盟(International Telecommunication Union，ITU)涉及的干扰评估指标的规则和建议书进行总结与归纳，研究不同类型干扰评估指标的计算方法和约束条件，明确了NGSO星座系统与GSO卫星系统间干扰计算结果的判决依据。 3)NGSO星座系统频率干扰评估模型与分析方法研究 通过研究动态时变信道中的干扰机理以及影响干扰评估结果的因子和参数，针对NGSO星座系统对GSO卫星系统的同频干扰场景，提出一种集总等效功率通量密度(Equivatent Power Flux Density，EPFD)评估模型及确定其最坏位置的简化算法;针对NGSO星座系统间的同频干扰场景，提出一种基于全球网格遍历的最坏干扰评估统计模型，并对以上两种模型进行了算法推导，此外，在深入研究影响干扰评估和仿真分析的参数的基础上，提出了一种基于时间驱动的干扰评估模型的参数设计算法。 4)大规模NGSO星座系统对GSO卫星系统干扰规避技术研究 通过对空间、时间、频率、极化和能量等域的干扰规避技术进行详细论述，提取不同域干扰规避技术的相关特征，考虑了NGSO星座系统的空间分布特征、波束业务特征以及信道特征等，提出了一种融合功率分配策略的NGSO-GSO频率干扰规避方法和一种NGSO星座系统动态时变信道频谱感知方法，并对这两种规避方法进行了原理分析。 5)大规模NGSO星座系统干扰规避措施的验证技术研究 在构建的大规模NGSO星座系统与GSO卫星系统的干扰场景的基础上，综合NGSO星座系统地面站跟踪策略和系统通信链路建立的约束条件，以ITU实际登记的多份卫星系统资料为例，对所提出的干扰规避方法进行了验证，并对不同方法的规避效果进行了比对分析，提出不同规避措施适用的工作场景和约束条件。 本文的研究工作是在大力发展大规模NGSO星座系统的背景下开展的，所提干扰评估分析方法和规避措施可为工程任务的用频规划论证和技术实施提供参考。
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