技术特征：
1.一种在摄动影响下基于分布式卫星编队的组阵频谱感知建模分析方法，其特征在于：包括分布式组阵建模、信干噪比求解和感知性能评估三个部分，具体步骤如下：步骤(1)分布式组阵建模：信关站下达感知任务开始或结束的命令，感知主卫星收到相关命令后，与各伴飞卫星进行本地感知，利用随机天线阵理论得出了摄动下的卫星平均导向矢量；步骤(2)信干噪比求解：各伴飞卫星将感知到的信号在主卫星处进行融合，通过最大化信干噪比建立优化问题来得到优化的波束形成权重向量，分别在来波方向精确和失配两种情况给出最大信噪比的精确表达式和近似表达式；步骤(3)感知性能评估：根据获得的最大信干噪比，推导在阴影莱斯衰落模型下的分布式编队卫星的正确检测概率的闭式表达式，分析扰动和强干扰信号对感知性能的影响，完成对摄动影响下的分布式卫星编队频谱感知性能的理论分析。2.根据权利要求1一种在摄动影响下基于分布式卫星编队的组阵频谱感知建模分析方法，其特征在于：所述步骤(2)中，主卫星根据伴飞卫星和地面感知目标的位置信息，当辐射源来波方向精确时，通过求解最大化信干噪比优化问题，获得优化后的加权向量，并利用该加权向量计算信噪比。3.根据权利要求1所述一种在摄动影响下基于分布式卫星编队的组阵频谱感知建模分析方法，其特征在于：所述步骤(2)中，建立的最大化信干噪比的优化问题表示为：s.t.g1：其中p
t
为地面感知目标的发送功率，g
a
为地面感知目标的天线增益，w为(n
×
1)维的信号加权向量，w
h
表示信号加权向量的共轭转置，h表示地面感知目标与分布式编队卫星之间的信道衰落向量，表示第j个干扰信号的发送功率，n为卫星数量，j表示干扰节点的数量，h1表示干扰节点与分布式编队卫星之间的信道衰落向量，表示分布式卫星编队的平均导向矢量，(θ，φ)表示地面感知目标的方位角，表示为高斯白噪声的方差。4.根据权利要求2所述一种在摄动影响下基于分布式卫星编队的组阵频谱感知建模分析方法，其特征在于：所述步骤(2)中，在来波方向精确估计时，通过广义瑞利熵对优化问题进行求解，加权向量和信干噪比的最优表达式γ
opt
分别为：其中，r
u-1
表示为r
u
的逆矩阵，表示分布式卫星编
队的平均导向矢量，(θ，φ)表示地面感知目标的方位角，表示平均导向矢量的共轭转置，|h
n
|2表示为第n个支路的信道衰落强度，n表示为分布式卫星编队的卫星数量，h
i
表示干扰节点与分布式编队卫星之间的信道衰落向量，表示h
i
的共轭转置，i
n
表示为n维单位矩阵；相应的，其系数φ为：5.根据权利要求4所述的一种在摄动影响下基于分布式卫星编队的组阵频谱感知建模分析方法，其特征在于：所述步骤(2)中，当来波方向失配的情况下，将信干噪比近似为信噪比，并通过利用柯西不等式，得出信干噪比的近似表达式γ
app
为：其中，表示为高斯白噪声的方差，表示为第n个支路的平均导向矢量，w
n
为第n个支路的加权值；相应的，其系数φ为：6.根据权利要求1所述的一种在摄动影响下基于分布式卫星编队的组阵频谱感知建模分析方法，其特征在于：所述步骤(3)中，独立同分布的阴影莱斯衰落下的分布式卫星编队，正确检测概率的闭式表达式为：其中：为n个卫星进行组阵频谱感知的正确检测概率，u为时间带宽积，2b
s
为散射分量的平均功率，ω为直射分量的平均功率，是长度为n的增量因子，γ(
·
)为伽玛函数，ξ表示为判决门限，φ表示为计算信噪比的系数，当来波方向精确估计时，当来波方向失配时，阴影莱斯衰落参数m
s
为整数。
技术总结
本发明公开了一种在摄动影响下基于分布式卫星编队的组阵频谱感知建模分析方法，包括：步骤1，主卫星收到信关站相关命令后，与各伴飞卫星进行本地感知，利用随机天线阵理论得出了摄动下的卫星平均导向矢量；步骤2，各伴飞卫星将感知信号通过星间链路直接发送到主卫星处进行融合，并通过最大化信干噪比建立优化问题求解组阵卫星加权向量，分别就来波方向精确估计和失配两种情况给出了最大信噪比的精确表达式和近似表达式；步骤3，利用分布式卫星编队在阴影莱斯信道下的正确检测概率的理论公式进行性能评估。本发明利用波束成形技术实现对目标辐射源的空间滤波，最终有效地提升了在强弱信号并存中对弱信号的感知能力。在强弱信号并存中对弱信号的感知能力。
技术研发人员：丁晓进 王运峰 黎军 洪涛 张更新
受保护的技术使用者：南京邮电大学
技术研发日：2022.05.17
技术公布日：2022/8/19