STK 特定问题建模（五）频谱分析（第二部分）

简介

本篇对卫星通信中的频谱利用率、潜在干扰对频谱的影响进行分析，以LEO卫星信号对GEO通信链路影响为例，分析星地链路频谱。

建模将从以下几个部分开展：
1、GEO星地通信收发机及天线设计
2、LEO卫星星座、发射机天线设计
3、星地链路仿真、频谱分析

上一篇中，完成了星地链路创建以及干扰源（LEO）卫星创建。本篇对应3部分内容。

三、链路分析

首先计算LEO卫星对GEO星地通信链路的干扰情况，其次查看信号频谱。

3.1 星地链路干扰分析

与STK 特定问题建模（三）GPS干扰仿真（第三部分）类似，在STK Communications中，提供了一个CommSystem对象，可以识别干扰源并计算干扰对通信链路的影响。设置CommSystem对象，必须首先将相关通信仿真对象分为三组:
1、通信链路中的发射机
2、通信链路中的接收方
3、潜在干扰发射机(干扰机)
通过Insert，使用默认方法插入三个Constellation对象到场景中。命名插入的三个Constellation为Transmitters，Receiver ，Jammer。

依次编辑三个Constellation，在将GEO卫星发射机添加至发射星座中，将船舶接收天线添加至接收星座中，将所有LEO发射机添加至干扰星座中。

而后，插入CommSystem对象，编辑其属性，分别将刚才创建的三个星座添加至发射、接收、干扰列表中。

右键通信对象，点击Compute Data，计算干扰情况。计算完成后，查看LEO对星地链路干扰情况。右键项目目标，在2D Graphics - Global Attributes中，首先取消Show Ground Tracks / Routes and Show Orbits / Trajectories，让视图不显示卫星轨迹（让场景干净点）。此时可以看到，3D及2D视图中，绿色连线代表星地链路，红色连线代表目前对星地链路产生干扰的LEO卫星

接下来对干扰情况进行具体定量分析。右键通信对象，选择Report & Graph Manager，创建新的画图（在右边列表，右键选择New—Graph）命名为EbN0，
展开Link Information，将EbN0以及Eb/（N0+I0）添加在右侧两个Y轴上，设置数据点频率为5s。

保存新创建画图类型。返回并双击，可以看到计算结果

放大第一个尖峰，可以看到LEO干扰峰值使得EbN0降低5db左右。

3.2 频谱分析

接下来，对信号频谱进行查看。STK提供了Spectrum Analyzer工具，在性质上与真正的频谱分析仪仪器相似，能够以不同的方式查看频谱利用率，查看那些频谱频带正在被利用。点击View—Toolbars menu—Spectrum Analyzer，并将左上角图标双击打开。

在发射机一栏中，选中GEO发射机以及产生干扰的LEO发射机。右键LEO发射机，将其颜色设置为红色。在右下角Vertical Scale中，将纵轴缩放设置为-100，横轴带宽设置为120，可以看到星地链路频谱峰以及干扰链路频谱

改变时间轴，对不同时刻干扰、频谱情况进行分析

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