YD T 2611-2013 对地静止轨道卫星固定业务干扰判定及干扰源定位方法.pdf

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1、. ICS 55.060.30 M36 YD 中华人民共和国通信行业标准YD厅2611-2013对地静止轨道卫星固定业务干扰判定及干扰源定位方法Methods for the determining of FSS interference and locating of interference source for GEO satellite 2013-10-17发布2014-01-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布YD厅26刊-2013目次前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1 范围2 术语

2、、定义和缩略语.2.1 术语和定义. 2.2 缩略语.3 卫星干扰源判定方法. . . .2 3.1 卫星干扰源分类.23.2 干扰类别判定. 4 卫星干扰源定位. . . . . . . . .4 4.1 固定站定位. . . . . .4 4.2 移动定位.7附录A(规范性附录)干扰源定位记录表格. . . . . .9 I YD厅2611-2013II 目U昌本标准是无线电业务干扰判定与定位方法系列标准之一，该系列标准的名称如下za) YD厅2609-2013超短波无线电干扰判定及干扰源定位方法;b) YD厅2611-2013对地静止轨道卫星固定业务干扰判定及干扰源定位方法;c) YD厅

3、2610-2013(短波监测站监测方法及干扰源定位方法机本标准按照GB1.1-2009给出的规则起草。本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位国家无线电监测中心、中国卫星通信集团有限公司。本标准主要起草人z李景春、李安平、陆绥熙、唱亮、贾玉仙、魏梅英、骆超、成思羽、王桃荣。YD厅2611-2013对地静止轨道卫星固定业务干扰判定及干扰源定位方法1 范围本标准规定了对地静止轨道卫星中固定业务干扰类型的判定及干扰源定位方法:包括卫星干扰源类型分类及判定方法、干扰源固定站和移动定位方法。本标准适用于各种卫星干扰类型，

4、基于双星定位的固定站定位技术，以及移动定位系统。2 术语、定义和缩暗语2.1 术语和定义下列术语与定义适用于本文件2.1.1 卫星上行站干扰Satellite Upllnk Station Interference 由于各类主观或客观原因，由上行站产生并经由卫星链路传播，影响各类正常通信业务，或不正当占用未使用转发器资源的信号。2.1 .2 双星定位Double Satellite Location 采用同时接收自干扰源分别经由受干扰卫星(主星)和相邻卫星(邻星转发的两路信号，通过计算两路信号到达接收点的时间差和频率差，并最终求解出上行站地理位置的定位过程。2.1.3 到达时差lime Dif

5、ference of Arrival 基于双星定位技术，测量信号经由主星和邻星两条信道后，在接收站点所产生的到达时间差。2.1 .4 到达频差Frequency Difference of Arrival 基于双星定位技术，测量信号经由主星和邻星两条信道后，在接收站点所产生的到达频率差。2.1.5 干扰的移动定位Mobile Location of Interference 通过使用移动监测车，或携带便携式接收设备移动中连续测量查找干扰，最终确定上行干扰地球站1 具体位置的过程。2.2 缩略语下列缩略语适用于本文件TDOA Time Difference of Arrival FDOA Fre

6、quency Difference of Arrival 到达时差到达频差YD厅26刊-20133 卫星干扰源判定方法3.1 卫星干扰源分类3.1.1 地面电磁环境干扰地面微波通信中继、雷达、工业用电和医疗电磁设备、地面无线广播等业务的信号糯合进入地球站，与卫星信号一起被地球站天线接收，对有用信号形成的干扰。3.1.2 日凌干扰每年的春分和秋分前后时间，当卫星处于太阳和地球站连线上，使地球站天线在指向卫星的同时一并指向太阳，由太阳产生的电磁波辐射噪声使正常的卫星通信接收受到影响，称为日凌干扰，严重的可能会导致中断，通常称为日凌中断。3.1.3 邻星干扰邻星干扰可分为上行干扰和下行干扰。下行干扰

7、:由于邻星载波下行电平过高、而被干扰卫星地球站接收天线未对准主星或天线口径过小等原因，导致接收到邻星信号的功率谱密度过高，从而影响正常业务接收的干扰。上行干扰z由于在邻星上工作的地球站天线口径小、上行电平过高、或天线偏向被干扰卫星等原因，导致发射到被干扰卫星的功率谱密度过高，从而影响被干扰卫星正常使用的干扰。3.1 .4 反极化干扰3.1 .4.1 上行反极化干扰由于地球站发射天线馈源的极化角度或方向设置不正确，馈源性能差等因素导致发射信号在反极化方向有较大的泄露，造成极化隔离度降低而引起的干扰。3.1.4.2下行反极化干扰由于地球站接收天线馈源的极化角度或方向设置不正确，馈源性能差等因素导致

8、接收到卫星上反极化发射信号过大，造成极化隔离度降低而引起的干扰。3.1.6 设备故障引起的干扰设备故障引起的干扰主要有地球站设备杂波干扰、转发干扰等。a)杂波干扰z指由于设备杂散指标不合格、工作载波中带有杂波或谐波、调制器或上变频器输出电平过高、上变频器及功放的工作点设置不当等原因，造成载波噪声抬高，影响正常业务使用的干扰。b)转发干扰=指由于地球站的中频电缆接头松脱、虚接、电缆破裂、屏蔽层接地不良等使中频电缆的收发隔离不佳，或用户将收发增益调节过高导致将接收到的外来中频干扰或卫星下行中频信号窜扰到上行中频并被转发到卫星上影响正常业务使用的干扰。3.1.6 互调干扰指当上行站处于多载波工作状态

9、时，由于功放工作在非线性区导致三阶互调产物超过规定，或上行发射功率过大导致卫星转发器工作在非线性区，三阶互调产物超过规定，所造成的干扰。3.1.7 相邻信道干扰指由于设备信道滤波特性不符合要求、设备电平或调制特性配置不合理、部分部件超出动态范围等原因，导致信号载波频谱与相邻信号的频带出现重叠或没有足够的保护带宽，影响本信道或邻信道正常业务使用的干扰。2 YD厅26刊-20133.1.8 操作干扰指由于操作人员在信号、设备或系统的参数设置，链路配置，功率、频率或极化指配，操作流程和许可等方面的操作行为导致地球站发射对本站或其他地球站及卫星产生的干扰。3.2 干扰类别判定3.2.1 地面电磁干扰判

10、定地面各通信业务信号引起的干扰建议采用以下3种方法进行排查。a)对受干扰信号进行分析，采用多接收站接收卫星信号的方式，若只能在某个区域范围内的接收站能够接收到干扰信号，而在其他区域接收不到干扰，则该干扰可能为地面引起的干扰。b)采用全向天线或者弱方向性天线在地面接收，若能够接收到信号则可能为地面干扰。c)建议调整天线俯仰角度为所使用天线半功率角的2倍。若信号强度变化相对较缓，则可判定为地面干扰，若信号强度变化显著，则为星上干扰。3.2.2 日凌判定方法观察受干扰接收信号载波的噪声底功率，若噪声基底功率显著提高，C肘值变小，本地点接收同一轨位卫星其他信号也出现类似异常，则可初步判定为日凌引起的干

11、扰。受到干扰时，接收天线正好指向太阳，则可初步判定为日凌干扰，结合日凌时间进行查询，可进一步验证。3.2.3 邻星干扰判定邻星干扰的判定应首先在排除本星与邻星的上行和下行覆盖特性引起的干扰。下行干扰判定:通过观察相邻卫星对应频率上的载波，如果在接收的邻星载波中，存在与干扰载波类似的信号，则通过更换大口径天线接收或将天线向远离邻星方向偏置指向。如果监测到干扰载波电平明显降低(反之干扰可能加强)，则可判断为下行干扰。上行干扰判定:通过观察相邻卫星对应频率上的载波，如果在接收的邻星载被中，存在与干扰载波类似的信号，且通过大口径天线对准被干扰卫星时也能够观察到干扰信号，干扰信号与来自邻星近似信号奋一定

12、的频差，则可判断为上行干扰。3.2.4 反极化干扰判定下行干扰判定z通过观察卫星反极化的载波，若反极化载波特性与干扰载波类似，则可判定为反极化干扰。同时更换其它参数设置正确且不存在极化泄漏的接收天线，若干扰现象消失，则可判定为下行反极化干扰。上行干扰判定z当判定为反极化干扰时，若更换其它参数设置正确且不存在极化泄漏的接收天线，若仍存在类似的干扰现象，则可判定为上行反极化干扰。3.2.5 设备故障引起的干扰判定3.2.5.1 设备故障杂波干扰若该干扰频段附近存在大功率载波，且干扰信号频谱特征明显异于正常业务载波特征，则可初步判定为发射杂波干扰。可通过关闭相关载波试验进一步验证。3.2.5.2转发

13、干扰若载披频谱无明显异常而接收质量明显下降，可初步判定为地面转发干扰。在受扰转发器上发射一单载波信号，若观察到的信号为多个单载波，且载波频点间距一致，功率呈类线性降低或增加，则可判3 YD厅2611-2013定为地面站转发干扰。如果转发的信号来自于地面，则可在卫星上监测到与地面信号特性一致的信号。可通过关闭相关载波试验进一步验证。3.2.6 互调干扰判定通过观察干扰频谱特性，计算可能的互调载波，是否有不同频率组合与干扰载波频点重合，并观察干扰载波是否具有频率间隔对称性，且多数情况互调干扰会导致附近噪底提高，若符合，则可判定为互调干扰。可通过关闭相关载波试验进一步验证。3.2.7 相邻信道干扰判

14、定通过观察干扰附近载波与相邻载波之间是否有相重叠的部分，且该两载波两边的噪底提高，则可判定为相邻信道干扰。3.2.8 操作干扰判定操作干扰可以从以下两个方面进行判定。a)当干扰载波断续出现，且功率、带宽、中心频率等参数可能随着时间变化，可判定为发射端操作者操作干扰。b)当干扰载波较为稳定，且为标准调制波或为单载波，幅度与其他正常载波类似，可判定为操作者在未授权的情况下发射信号或未按规定设置发射参数，则可判断为操作干扰。4 卫星干扰源定位4.1 固定站定位4.1.1 系统配置及功能要求固定站定位通过双星定位等方法，给出干扰源所处的可能范围。典型的定位系统由射频接收及变频设备、中频处理及变频设备、

15、基带处理设备、显示控制设备及辅助设备等几类设备组成。通过承载相关软件完成对干扰源的定位过程，各设备说明如下。a)射频接收及变频设备z应包括两套静止轨道卫星信号接收天线及伺服系统，射频交换矩阵及下变频设备。通常为下变频至L波段。b)中频处理及变颇设备:主要为中频信号处理单元，完成信号的放大，两路信号的同步及数字化等功能，井对中频和L波段信号进行基带变频。其中数字化的过程可在中频或基带完成。c)基带处理设备z承载相关处理软件，完成双星定位系统中的互相关运算。承载定位结果计算软件，完成定位经纬度及误差椭圆计算等功能。d)用户控制交互工控机:承载用户交互软件，完成积分时间、搜索频率范围、采样带宽、搜索

16、时延范围等定位参数的设定:完成互相关图、定位地图、频谱图等图形的显示:完成测试数据处理融合、定位结果交互显示等功能。e)其它辅助设备z包括GPS(全球定位系统)、网络服务器等。GPS提供参考时钟和频率，网络服务器完成系统各设备间数据的交互传输等功能。典型定位设备配置示意如图1所示。4 YD汀261 2013 固1典型定位设备配置示意固4.1.2 定位处理基本流程基倍处理及显示部分|r| 处理显示服务器及工控机a)建立测试案例，完成测试的准备工作。包括选择被干扰卫星(主星)，被干扰频段，选择接收天线等工作。b)选择邻星，并添加主星与邻星的星历。关于邻星的选取准则可参照4.1.3.1节的论述。c)

17、开始相关运算工作。相关运算指对应参考源的主星与邻星载波的信号进行互相关运算，估计相关峰值对应到达时差(TDOA)和到达频差(FDOA)的过程。针对不同的参考源，可分为如下的步骤z1)若软件包括两颗卫星本振频率偏差(FO)搜索步骤，则进行FO的搜索，否则直接进入下一步骤。FO搜索通过选定参考源进行相关测试的方法来进行，系统通过预设人为频偏取值范围，并设定变化步长引入一系列设定值进行相关。若在某一预设值上相关成功，则根据测量得到的FDOA值结合预设频偏，可计算出FO参数。关于定位成功的判断准则，参照4.1.3.5节。2)进行相位参考源载波相关测试，得到对应的TDOA和FDOA测量值。关于相位参考源

18、的选择可参照4.1.3.2节的描述。关于测试参数的选取准则参照4.1.3.3节的描述。3)进行干扰源载波相关测试，得到对应的TDOA和FDOA测量值。测试参数的选取准则参照4.1.3.3节。进行干扰源与位置参考源测试时，都应同时进行相位参考源测试，通过求解二者FDOA的相对值来进行定位。d)进行位置参考源载波的相关测试，得到对应的TDOA和FDOA测量值。位置参考源用以校准星历，其选取准则可参考4.1.3.2节，测试参数的选取准则参考4.1.3.3节。e)进行循环迭代测试。建议进行多次测量以消除误差，提高定位精度。即按照干扰源、各位置校准源的顺序进行多次循环测试。D进行相关测量数据的剔除与整理

19、。在进行多次相关测量时，应结合DOA和FDOA测量值及变化趋势，剔除错误或异常数据以及定位效果不好的参考源对应的所有数据。g)计算定位结果，得到误差椭圆，给出椭圆经纬度坐标、半长轴、半短轴系数。并在相应的地理信息系统软件上进行显示。h)完成干扰源定位流程后，应按照表A.l列出的各表项进行定位相关数据及图形的记录。4.1.3 参数选取准则4.1.3.1 邻星选择准则4.1.3.1.1 总体原则根据干扰源的不同频段、不同频点、不同带宽，应结合双星定位的总体原则确定。5 YD厅2611-20134.1.3.1.2 相邻经度差建议对于C波段干扰邻星经度差优先选择100以内邻星，Ku波段干扰选择的邻星经

20、度差优先选择5。以内邻星。4.1.3.1.3 频率选择邻居在该频点有转发器且开启、且不位于转发器的保护带上。4.1.3.1.4 覆盖区域邻星覆盖区域包括下行接收站，且覆盖各参考源以及干扰源的上行发射区域。4.1.3.1.5极化主星与邻星的上行极化方式应一致。4.1.3.1.6 使用情况干扰频点在邻星上宜没有信号。4.1.3.1.7 星历精度即主星及邻星星历数据的精度，一般来说，要求至少一颗卫星的星历具有较高的准确度。应使用有效星历。4.1.3.2 参考源选择准则4.1.3.2.1 相位参考源应尽量选择定位效果较好、站点经纬度精确度较高，且相关信噪比较高的参考源。若已获知干扰源大概位置，宜在考虑

21、相关效果的情况下，选择距离干扰源最近的参考源。4.1.3.2.2位置参考源位置参考源应尽量选择定位效果较好的参考源.数量至少3个，尽可能保证4个或以上，且应分布均句，覆盖较广阔的区域。若经过初步测试已经获知干扰源的大概位置，尽量选择较均匀分布于干扰源四周的参考源，避免所有参考源出现在干扰源位置的一侧。4.1.3.3 相关计算各参数设定准则表1给出了测量带宽、相关时延、积分时间3个参数变化时对四OA、FDOA搜索范围、处理增益和处理时间的影响。参数设定准则是，在保证相关信噪比高于定位最低要求的前提下(一般大于20dB)，采用适中的积分时间、测量带宽和最小的相关时延。表1相关计算各参敢对测量的影晌

22、参数变化四OA搜索范围FDOA搜索范围处理增益相关信噪比测量精度处理时间测量带宽增大变小不变增大不变增大相关时延增大增大不变不变不变增大积分时间增大不变不变增大增大增大4.1.3.4 搬据后处理准则在测试过程中，应根据各个参考源的实际计算值，选取最优的几个参考源作为轮询测试信号。轮询测试完毕后，可从如下方面进行数据筛选za)根据四OA及FDOA测试值的变化规律等评判标准，剔除明显错误的瞬变数据。b)如果某个己知位置参考源加入定位结果计算后使其显著恶化，则剔除此参考源的数据。应保证至少有3个位置参考源加入计算。4.1.3.5 相关计算结果可靠性判断准则6 YD厅2611-2013以下准则为判断相

23、关计算结果正确性的必要条件，若有一条明显不满足，可以认为相关测量结果不可信:a)相关信噪比达到20dB以上。在特定条件下，信噪比1314dB以上时可认为比较可信，但需要结合二维时频相关图判断相关峰是否唯一且突出。b)连续多次测量的数据具有较好的一致性，且两次连续测量结果之间的差值应较小。TDOA一般不大于2间，FDOA一般不大于lHzoc)若为己知参考源测试，则TDOA测量值对应位置与参考源实际位置应比较接近，否则不建议其参加定位结果计算。4.2 移动定位4.2.1 常规监测定位法4.2.1.1 设备配置移动定位通过移动查找的方法确定卫星干扰源台站的位置。主要由定位接收设备和定位辅助设备两部分

24、组成。定位设各应包括测试频段内的非定向天线、定向天线、放大器、滤波器、接收设备以频谱分析仪为主)，配置结构如下图2所示。定位辅助设各应包括便携式GPS、相机、高精度地图等。卫星导航定位终端用以记录干扰源上行站的精确地理位置:照相机用于拍摄相关查找照片，地区辅助位置查找a固2便携式接收设备配置示意图4.2.1.2 定位方法根据采用全向天线和定向天线进行接收，可分为以下两种定位方法。a)场强逼近定位法。通过监测牢移动接收的方式，通过判断接收信号功率的变化情况，向功率较大的地区逐渐逼近，从而最终找到干扰源的位置。b)定向天线定位法。选择至少两个地形开阔，高度较高的接收点，通过定向天线接收判断场强最大

25、方向，借助地图等定位辅助工具确定干扰源位置，并进行进一步逼近确认。足议两种方法相结合，全向天线场强逼近为主，定向天线交叉定位为辅的方法。即在干扰源查找初期，距离较远时，采用全向天线逼近法，直至从频谱仪上可以发现微弱的干扰源信号:此时将接收前端改为定向天线，通过变换多个接收点估计干扰源的来波方向，逐渐逼近干扰源，最终确定其发射台址的地理位置。当对Ku波段及以上较高频率进行移动定位时，宜全程使用放大器。当对C波段及以下较高频率定位时，在信号发现阶段使用放大器，当离干扰源较近时，则不采用放大器。4.2.2 相关处理方法4.2.2.1 设备配置及功能需求只考虑定位相关设备，其它辅助设各可参考4.2.1

26、.1节。定位接收及设备有两个接收通路组成，一路接收星上干扰信号，另一路接收地面微弱的泄漏信号，将两路信号进行相关处理，通过判断是否存在相关峰及相关峰的大小来判断对干扰源发射源的逼近情况。7 YD厅2611-2013卫星信号接收通路应具有自动对星功能，通过下变频器将L波段信号变到基带并进行数字化。地面信号接收通路的射频前端与4.2.1.1节所述相同，但需要将信号变换到基带并进行数字化。最后通过相关运算设备完成处理显示及用户交互功能。相关运算设备是其中完成两路信号的相关运算，并显示相关峰值、相关信噪比、相关图等信息，并提供处理带宽，处理时间，频率范围、时延范围等参数的设定功能。设备配置示意图如下图

27、3所示。卫星接收天线豆豆=4.2.2.2 相关参数确定方法4.2.2.2.1 时延搜索范围圄3相关处理法移动定位设备配置示意固以固定站定位结果作为中心，指定某一搜索区域半径(一般十几至几十公里)，计算出在该半径范围内星地接收的最短时延和最长时延，从而确定时延搜索范围，并保留一定的余量。可行的时延搜索范围在数百微秒至数毫秒量级。4.2.2.2.2 测量频率搜索范围可通过向星上发射地理位置己知的参考信号，计算出理论时延，并在该时延值下对相关最大值进行搜索，确定本振漂移值。4.2.2.2.3 采样带宽、处理积分时间确定在处理响应时间不是过长，且未检测到信号的前提下，应尽量增大来样带宽和处理数据长度。

28、在检测到信号后，可减小采样带宽和处理积分时间。为保证相关信噪比逐渐增大，应至少保证两个相邻监测点应具备一组相同参数下的测量结果。4.2.2.3 定位方法在初始距离干扰源较远时，地面接收部分采用全向天线，通过多个监测点的相关处理信噪比大小逐步进行干扰源逼近:在相关峰值较大时，可考虑单独采用配置定向天线的地面便携式接收系统进行方向性接收，从而逐步逼近并最终确定干扰源位置。8 YD厅2611-2013附录A(规范性附录)干扰源定位记录表格干扰源定位记录表格名称宜采用受干扰*.*.年*.月日一主星名称一邻星名称一受干扰频率.xls的形式。干扰源定位记录表格宜采用表A.l的形式。表A.1干扰源定位记录表

29、格受理时间树年.月日任务编号受干扰卫星轨位。E相邻卫星轨位。E干扰信号参数卫星下行频率阳Z)下行极化相位参考校准信号位置名称卫星下行频率(MHz)下行极化位置参考校准信号位置名称卫星下行频率(阳王z)下行极化. . . . ., 测试结果(定位计算ID:) 度纬度半长轴系数/长度(km)半短轴系数/长度(km)角度116.6070 E 40.022 N 0.17/15.2 0.04/38 81.5801 受干扰时频谱圄E干扰消失频谱圄g干扰位置地图显示z任务描述z9 的FONtFFato中华人民共和国通信行业标准对地静止轨道卫星固定业务干扰判定及干扰源定位方法YD厅2611-2013人民邮电出版社出版发行北京市丰台区成寿寺路11号邮电出版大厦邮政编码:100164 宝隆元(北京)印刷技术有限公司印刷版权所有不得翻印* 2014年2月第1版2014年2月北京第1次印刷* 开本:880 x 1230 1/16 印张:1 字数:23千字15115 358 定价:10元本书如有印装质量问题，请与本社联系电话:(010)81055492