淺談衛星通信抗干擾技術

劉軍軍

摘 要：隨著全球信息化進程的加快，人們對信息的需求呈多樣化、復雜化趨勢，通信已然進入了高速、寬帶、大容量、多業務、可移動及個性化的時代。然而近年來，在衛星通信技術迅猛發展的趨勢下，尤其是在導航定位、信息廣播、全球電話業務、氣象資料及環境資源勘測研究等方方面面的應用尤為廣泛，并且越受人們的關注。但是，在現階段的應用過程中，衛星通信技術的抗干擾能力還相對比較弱，使得衛星通信的優勢無法得到全面發揮。

關鍵詞：衛星通信;抗干擾技術;發展前景

衛星通信主要是借助衛星的中繼轉發功能把每一個地球站發出的信號以微波的形式大范圍的傳送出去。衛星通信具有相當廣的信號的覆蓋范圍，相對短波通信而言，其帶寬內的通信容量也相對較大;由于信號在電磁波的傳輸過程中損耗比較小，所以通信的效果也比較好;正是因為衛星通信技術在大多數情況下不受地理因素的影響，可以實現快速靈活地進行組網通信，有助于達到全球無縫鏈接的目的，對于現今的通信系統具有尤為深遠的意義。目前，即使衛星通信技術在移動通信及電視廣播等方面得到了普遍使用，但是衛星通信信號仍然面臨多種干擾因素，最終導致信號的傳送效率大大降低，最為嚴重的是出現信號的中斷，所以我們非常有必要對衛星通信抗干擾技術進行探究的。

1 衛星通信干擾的主要因素

1.1 電磁因素

近年來，隨著科學技術快速發展，各種各樣的電子產品所發出的電磁輻射時時刻刻充斥著整個自由空間，對衛星通信信號在傳輸過程中受到不同程度的干擾，比如大功率的雷達系統、微波通信系統及科研醫療儀器產生的電磁干擾，工業機械的電噪音等等。

1.2 天電因素

自然環境中存在的各種電磁波是造成天電干擾的主要因素，其中包括電離層閃爍、流星雨、核爆炸、太空星體碰撞以及太陽活動等等自然現象造成的能量輻射。

1.3 人為因素

在現如今的衛星通信中，廣泛使用透明轉發器，目的就是先對信號進行變頻，之后再進行轉發，當人為采用大功率上行信號對此加以干擾的時候，會導致正在傳輸的信號受到壓縮，很大程度上減小信號的輸出功率，從而致使信號的正常傳輸無法進行。

2 衛星通信常用的抗干擾技術

2.1 天線抗干擾技術

目前，天線抗干擾技術使用相當廣泛，由于我國衛星的通信覆蓋面積比較大，在信號傳輸的過程中非常容易被敵方或其他的一些干擾源所干擾，導致通信質量不佳甚至通信中斷。然而，天線抗干擾技術是一種對衛星的通信覆蓋面積進行有效改進和調整，從而在最大程度上保證衛星在進行信號傳輸時不受到干擾。在這樣情形下，就算衛星信號傳輸受到某些干擾源的干擾，也不影響衛星信號接收效果，以此保證有效的衛星通信。現如今，天線抗干擾技術主要包含了多波束天線技術、智能天線技術和自適應調零天線技術等。智能天線技術就是在衛星信號的接收處加設一種特殊性能的天線，從而不僅可以抑制各種相關干擾因素，還可以有效地控制和調整天線列陣中的信號與其具體傳輸方向，通過控制天線對多個波束以及零點的改進以保證衛星具備良好的抗干擾性能。多波束天線技術是指有效的控制衛星的發射天線，實現多方向調節天線的目的，同時合理地調整衛星天線的波束，以此保證衛星具有較強的抗干擾能力。自適應調零天線是有效的控制和改進天線的陣元，從而降低信息的干擾。

2.2 擴展頻譜抗干擾技術

在衛星通信的抗干擾技術當中，普遍的使用擴展頻譜抗干擾技，這種抗干擾技術大體上分為直接序列擴頻技術和跳頻技術。直接序列擴頻技術簡稱DS技術，在發射衛星信號時通過高速擴頻序列擴展信號的頻譜，在接收衛星信號時用同一種擴頻序列對信號進行解擴，以此還原原始信號，從而減小衛星通信中受到的干擾。由于DS技術具有高安全性高抗干擾性的，所以大大提高了衛星的抗干擾效能。跳頻技術簡稱FH技術，是指收發雙方傳輸信號的高頻載波的頻率按照事先預定規律進行隨機跳變，保證衛星通信較強的抗干擾性能。

2.3 編碼調制抗干擾技術

由于各種不同因素極易影響衛星通信，從而使衛星通信過程中數據常常出現異常，所以我們可以采用編碼調制抗干擾技術對相關的通信數據進行良好的調整。編碼調制抗干擾技術是采用級聯編碼方案以此來降低信號受到干擾的程度。

2.4 星上處理抗干擾技術

在進行衛星通信時透明轉發器非常容易受到干擾，假設敵方特意針對透明轉發器進行干擾，就在很大程度上導致通信質量遭受重大損失，然而我們采用星上處理抗干擾技術可以在很大程度上降低透明轉發器受到的干擾，同時對衛星的上、下行鏈路實施控制降低透明轉發器受到的干擾程度。

2.5 限幅與線性化抗干擾技術

限幅技術是在星上處理技術基礎上研發出來的，可以有效降低干擾信號對透明轉發器的影響。限幅技術使用時主要分為軟、硬兩類，限幅區與線性區基本應用軟限幅轉發器，可以壓縮較大的信號。硬限幅轉發器工作在非線性的工作狀態，能夠壓縮較大的信號，在運行過程中不可避免會受到干擾。

3 衛星通信抗干擾技術的發展方向

創新衛星通信的相關抗干擾技術，可以使衛星通信在工作過程中更加安全穩定。現階段，越來越多干擾因素影響衛星通信，我們大力度研究衛星通信的抗干擾技術，正確應用各種抗干擾技術，并且充分的融合各種衛星通信抗干擾技術，逐步建立一個安全性高的網絡化的衛星抗干擾體系，從而不斷改善衛星通信的質量，以此加快衛星通信事業的穩步發展，滿足信息時代發展的迫切需求。