基于博弈论波束成形的 LEO 巨型星座分布式上行抗干扰
信号处理
2026-02-09 v3
摘要
低轨（LEO）卫星星座在新兴的商业与国防非地面网络（NTN）中变得至关重要。然而，其可预测的轨道动力学和暴露的几何结构使其极易受到地面干扰。传统的单卫星干扰缓解技术难以将期望的上行信号与附近的干扰源在空间上分离，即使采用大型天线阵列也是如此。本文探索了一种分布式多卫星抗干扰策略，利用现代 LEO 巨型星座的密集连通性和高速星间链路。我们将上行干扰场景建模为期望地面发射机与干扰机之间的凸凹博弈，双方各自优化其空间协方差矩阵以最大化或最小化可达速率。我们提出了一种高效的极小极大求解器，将交替最优响应更新与投影梯度下降相结合，实现了波束成形策略向纳什均衡的快速收敛。利用真实的 Starlink 轨道几何结构和 Sionna 射线追踪仿真，我们证明了虽然近距离干扰机可以使单卫星链路瘫痪，但分布式卫星协作显著增强了抗干扰韧性，在强干扰下提升了容量分布。
引用
@article{arxiv.2601.15557,
title = {Distributed Uplink Anti-Jamming in LEO Mega-Constellations via Game-Theoretic Beamforming},
author = {Shizhen Jia and Mingjun Ying and Marco Mezzavilla and Theodore S. Rappaport and Sundeep Rangan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.15557},
year = {2026}
}