文丨馬道光
(山東省臨沂市郯城縣廣播電視臺,山東臨沂 276100)
對于廣播電視系統而言,其信號傳輸過程多數是通過衛星作為中繼站進行一對多點的無線傳輸過程,因而衛星信號傳輸過程具有諸如傳播距離相對較遠、覆蓋面積廣以及傳輸質量相對較高等優點,因此該信號傳輸方式得到了廣泛的使用。但是,應當注意的是,衛星信號傳輸同樣存在著不少缺點,例如容易因雨衰以及日凌等天氣條件而對傳輸的質量帶來影響,甚至導致停傳的發生。此外,作為一種開放式的信道,衛星信道更易受到惡意的干擾,進而對廣播電視系統造成相當嚴重的后果,因此,如何確保廣播電視衛星信號傳輸的安全性已經成為該領域的研究熱點,應當引起相關部門和人員的高度重視。
通常而言,從干擾的來源方面來看,廣播電視衛星信號傳播過程中的干擾因素主要包括如下方面:自然條件的干擾、故障設備的干擾、電磁干擾、鄰星干擾以及人為干擾等等,以下分別對其進行分析。
對于自然條件的干擾而言,其主要包括了日凌、雨雪衰等的干擾,對于日凌干擾而言,如今還沒有一個有效的方法進行避免,通常是衛星公司提前將各地日凌時間進行通知,使用戶提前進行準備,對于地球站而言,可對天線的口徑進行增大或提高接收的靈敏度,以最大程度地縮短干擾的持續時間,對于雨衰所引起接收信號的惡化過程其實是一個漸變的過程,因此,可對上行鏈路的雨衰損耗進行補償,或是將下行鏈路的雨衰備余量準備充足,以降低因雨衰干擾所帶來的損失。
對于故障設備的干擾而言,其主要包括兩種類型,一是地面設備故障所引起的干擾,二是衛星故障所引起的干擾兩種類型。對于后者而言可通過及時進行備份器件的切換來予以解決,若嚴重時可進行轉星或進行轉發器的更換予以解決。對于地面設備故障所帶來的干擾則可求助衛星公司進行干擾源的排查,或是確保相應系統和傳輸過程中的電磁屏蔽效果,以最大程度地降低干擾所帶來的影響。
對于電磁干擾而言,其主要包括了雷達信號以及微波中繼信號等的干擾,因此,對于此類干擾而言,可通過對電磁進行檢測,對頻率進行協調以及電磁屏蔽等方法來予以解決。
對于鄰近衛星的干擾而且,其主要包括了鄰近衛星的上行以及下行兩種干擾,通常而言,上行干擾需要借助衛星公司進行鄰星運營商的協調方可解決,而對于下行干擾則需要通過地球站進行天線指向的調整,對萬向圖進行性能方面的改善,以及降低鄰星的上行功率予以解決。
對于人為干擾而言,其主要包括了人為失誤,同極或反極化以及惡意等干擾類型,對于人為失誤而言,通常是可避免的,即建立一個完善有效的管理制度,并制定一個全面的故障處理預案,同時不斷進行系統智能化水平的增強即可避免。而對于同極化干擾而言,可借助衛星公司來及時制止并糾正用戶的超頻范圍以及超功率使用予以解決。反極化干擾則可在天線上星之前或者遷移之后,要求用戶進行極化調整,同時對其上行功率進行嚴格控制來解決。對于惡意干擾而言,可對衛星轉發器進行增益檔的降低,或者加大上行功率來實現對非法信號的壓制,與此同時,還需要不斷進行抗干擾新型衛星的研發,以徹底杜絕惡意干擾現象的發生。
對于如今廣播電視信號傳播的抗干擾技術而言,多數針對的是那些非法信號對廣播電視衛星所帶來的干擾,相關人員在對廣播電視信號傳播的抗干擾技術進行選擇時,一定要根據實際需要進行靈活的組合和選擇,以下重點對集中關鍵的抗干擾技術進行分析。
對于信號壓制技術而言,其主要包括了如下方法:一是通過高強度上行信號的使用,實現轉發器輸入信干比的增強,以防止非法信號的干擾;二是采用低增益轉發器,注意選足轉發器增益檔的變化范圍及其最小值,為增強其抗干擾能力,應盡可能將轉發器設置在低增益檔進行工作。三是采用MCPC上行信號,盡可能不要使用單路單載波信號,以防止轉發器進行多載波輸入的過程中始終處在輸入補償的狀態,同時還應盡可能降低用戶射頻信號的功率強度。各用戶應合用多路單載波信號,以實現用戶射頻信號功率強度最大程度的增強。
對于空間隔離抗干擾技術而言,其包括了許多方法,例如上行通過固足賦形波束進行接收,對于接收天線固足賦形波束而言,應僅僅進行設有合法上行站地區的覆蓋,且對于那些有可能會有干擾產生的地區則不用覆蓋。此外,對于固足賦形波束的服務區而言,其邊緣的滾降率必須夠大,這樣方可減弱鄰近區域的干擾所帶來的影響。再如,上行通過可變賦形波束進行接收,根據預先所設定可避開各區干擾源多種賦形波束對衛星的接收天線進行設計,在使用的過程中,若所用的賦形波束受到或可能受到干擾時,可將星上接收天線的可變賦形波束進行變更,轉變為另一種能夠避開干擾的賦形波束進行工作,這樣即實現了抗干擾的目的。
對于此技術而言,其主要是進行上行信號頻率的改變來實現抗干擾的目的,即當星上轉發器收到干擾信號的時候,轉發器以控制信號為依據及時對接收頻率進行改變,以防止進行干擾信號的接收。同時,地面上行站也應改變發射頻率,這樣方可確保轉發器能夠繼續進行合法上行信號的接收和轉發。
此技術包括許多方法,如上行地球站進行直接序列擴頻裝置,同星上轉發器直接序列的解擴裝置相對應,這樣通過裝置的直接序列的擴頻性能可以直接抑制其他的干擾信號。再如對地球站的上行信號進行某一種編碼的加密處理,并在星上的轉發器上進行相應處理裝置的安裝,這樣衛星即可對所輸入信號進行解調與識別,從而有效阻斷了非法信號的干擾。
在眾多的廣播電視傳輸中,衛星廣播電視是其中相當重要的手段之一。但是,若衛星遭受了惡意的干擾或攻擊,則會導致廣播電視無法正常進行播出。因此,在衛星受到干擾或攻擊時,如何確保廣播電視信號傳播的安全性已經成為衛星公司以及衛星廣播電視地球站亟待解決的問題。在面對惡意干擾和攻擊時,選擇適宜的抗干擾技術,不僅能有效的降低衛星廣播電視的播出成本,還能大幅度提高廣播電視的播出效率,同時實現了廣播電視信號傳輸過程的安全、可靠。
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