廣播電視衛星地球站抗干擾監控技術研究

吐爾遜·克依木

摘要：我國的廣播電視衛星地球站是衛星通信系統的重要組成部分，在當今的社會技術發展下，已經有了很大的進步和發展，其中，衛星傳輸系統在廣播電視中的應用越來越廣泛但由于點對面，無線遠程和開放式的衛星傳輸系統的傳統模式，，所以廣播電視系統非常容易受到其他因素的影響。

關鍵詞：廣播電視衛星地球站 抗干擾 監控技術研究

由于廣播電視衛星是以地球的同步衛星作為中繼轉發站對信號進行以點對面的無線傳輸方式，所以具有覆蓋范圍廣，經濟成本低，傳輸效果好，傳輸距離大，傳輸容量大等特點，以至于在廣播電視行業中有很廣泛的應用，，但廣播電視衛星信號也會容易受到非法信號的干擾，所以，保證衛星信號運輸和信號播出方式的穩定非常重要。

一、廣播電視衛星站干擾原因分析

（一）干擾原因。凡事都會利弊，衛星通信也不例外，容易被非法的信號干擾就是衛星通信不可避免的缺點。由于有限的資源，所以，廣播電視衛星的傳輸信號通道通常采用的工作方式就是開放式而且使用透明的轉發器。透明的轉發器和單波束縛型的收發天線是國內廣播電視衛星系統所普遍采用的，由于地球靜止軌道的位置資源和無線頻率資源不是十分充足，以致于各國需要向國際電聯申報衛星的空間位置和工作頻率，并要符合國家的相關規定，其中有一些包括電視信號的編碼方式和一些參數都是對外公開的。由于衛星轉發器并沒有識別區分信號的是否合法能力，所以只要有符合要求的寬帶，功率或是載波頻率，都可以通過衛星進行轉發和接收。

（二）干擾類型。常見的干擾類型主要分為：（1）自然現象干擾，（2）設備故障干擾，（3）地面電磁環境干擾，（4）臨星干擾，（5）人為原因造成的干擾

1.自然現象干擾。自然現象的干擾主要是日凌干擾以及雨雪衰干擾，其中，針對日凌干擾沒有很好的規避措施，如果出現日凌干擾，廣播電視衛星公司會提前將日凌干擾時間告訴當地的用戶，面對日凌干擾我們并不是什么都做不了，但可以盡量減少日凌干擾的時間，比如增大地球站的天線口徑或接收信號的靈敏度。雨雪衰會使接收信號逐漸惡化，面對這種情況，我們可以對上行鏈數的雨雪衰進行補償，并為下行鏈數的雨雪衰就出足夠的量，以此降低雨雪衰所帶來的損失和不便。

2.設備故障干擾。設備故障的干擾主要是衛星故障的干擾和地面設備的故障干擾兩種干擾方式，這些故障可以通過人為的方式來盡可能的降低干擾次數及時間，如可以用切換備份器件及時應對衛星故障的干擾，如果遇到嚴重的衛星故障則可以通過轉星或更換轉發器應對這些故障。另一種地面的設備故障主要是地面調頻廣播干擾、交調干擾、中頻轉發干擾、雜散干擾等干擾方式。地面調頻廣播干擾、中頻轉發干擾皆為中頻引入的干擾，衛星公司常通過協助排查干擾源、地球站做好相應系統、利用電磁屏蔽傳輸線路等方式方法盡可能減少收到的干擾信號，采取設置已經受到影響轉發器的增益檔地球站相應的提高上行動率來減小影響是衛星公司應對雜散干擾的常用措施。

3.地面電磁環境干擾。地面的電磁環境干擾主要是雷達通信干擾和微波通信中繼信號干擾，通常使用電磁檢測和頻率協調及電磁屏蔽等手段來解決問題。

4.臨星干擾。臨星干擾主要有臨星上行干擾和臨星下行干擾兩種方式。上行干擾可以通過廣播電視衛星公司和臨星運營商共同合作解決問題。下行干擾可以利用地球站改變天線的指向或改變天線方向圖的性能解決，也可以降低上行功率。

5.人為原因造成的干擾。人為的干擾原因有很多種，主要是人為失誤，同極化和反極化的干擾，轉發器被盜用或惡意的干擾，人為失誤的干擾可以通過完善相應的管理制度以及制定一套比較全面細致的故障預案來避免干擾，同時增強衛星系統的智能化和自動化，可以有效避免人為失誤的干擾。

二、廣播電視衛星地球站抗干擾技術

（一）信號隔離。信號隔離主要分為：（1）上行加直接序列擴頻：（2）上行加跳頻式擴頻：（3）上行家信號處理裝置。以上三種其目的皆為抑制外來干擾信號的特點來抑制非法信號的干擾。

（二）頻率隔離。通過變更上行信號的頻率進行頻率隔離技術，也可以說是上行線路備份頻率通道法。其原理是在衛星轉發器的接收機在受到信號干擾的時候，轉發器的接收機可以通過控制信號并馬上改變接收信號的頻率。這樣就可以拒收干擾信號，與此同時，給定地面上行站的發射頻率也會隨之改變，這樣，轉發器的接收機就可以仍舊接收并轉發合法的上行信號。頻率值的改變范圍可以是原來頻段的空余頻率，跨波段頻率和擴展波段頻率。

（三）空間隔離。空間隔離技術主要有五種，第一，通過上行固定賦形波束的接收來減少鄰近地區干擾信號的影響。第二，通過上行自適應波束凋零的接收抑制干擾，或大致監測干擾源所在的方位。第三，利用上行可動單點波束的接收，縮小服務區避免干擾源所在地區。第四，根據上行固定多點波束的接收盡量避開最有可能產生干擾的地區。第五，遇到可以避開的干擾源發射區，使用上行可變賦形波束進行接收。

（四）功率爭奪。利用高強度的上行信號來進行功率爭奪技術，其原理是利用廣播電視衛星的轉發器在進行彎管式的工作時，利用轉發器功率放大器在線性區內使用，這樣信號的輸出就會和地球站的上行等效全向輻射功率形成正比它接收站所收到信號的Eb/NO只有高于某一定值，才能接受到符合質量要求的圖像以及伴音。如果廣播電視信號受到干擾站的干擾，上行地球站會相對設置大功率的發射機，通過自動或人工的形式增大上行站的射頻信號功率強度，轉發器的輸入信號干比也會隨之增強，就會在很大程度上減小非法信號的干擾，甚至不受非法信號的影響。

任何一種廣播電視衛星地球站的抗干擾技術都不是十分完美的，不同的抗干擾技術會受到其本身的系統應用背景或造價等方面的制約，比如多數先進的抗干擾技術的復雜程度和成本也會相對很高，在選擇抗干擾方案時，應該充分考慮到各種必要性以及可能性。比如高ETRP上行發射就是廣播電視衛星地球站比較理想的抗干擾途徑，它既簡單有效，又不會增加衛星的復雜度和成本，更不會對接收用戶增加其它的要求和負擔。