衛星通信抗干擾技術的發展探究

魏澤文 四川九洲電器集團有限責任公司

引言：衛星通信主要是借助于衛星的中繼功能把地球上每一個通信站發出的信號以微波的形式大范圍的傳送出去，其通信信號的覆蓋面積非常的廣，帶寬內的通信容量也相對較大，信號在電波的傳輸過程當中沒有太大的損耗，所以通信的效果也比較好，衛星通信的相關技術多數情況下不會被地理因素所影響，在組網通信方面具有一定的快捷性，并且有助于達到全球無縫鏈接的目的，對于現階段的通信系統具有極其重要的意義，被普遍使用在了電視、廣播以及移動通信等方面。然而，目前的衛星通信信號還很容易受到多種干擾，導致信號的傳送效率降低，甚至出現無信號的問題，所以對衛星通信抗干擾技術進行探究是非常有必要的。

1 對衛星通信造成干擾的主要因素

1.1 電磁因素

現階段，在科學技術迅猛發展的形勢下，各類電子設備所發出的電磁信號可以說是無處不在，其在不同程度上干擾著衛星的通信信號，尤其是具有較大功率的雷達系統、廣播信號以及微波通信等，另外，平時的一些科研、醫療儀器輸出的電磁波、工業機械電的噪音和地球站設施在質量方面存在的問題或者操作方面的問題而形成的雜波也能導致衛星信號在傳輸時受到相應的干擾。

1.2 天電因素

天電干擾基本上是由于自然環境中存在的各種電磁波而形成的，包括電離層閃爍、流星雨、爆炸、太空星體碰撞以及太陽黑子等自然現象所釋放出的能量與射線。

1.3 人為因素

在現階段的衛星通信當中，透明轉發器被廣泛的使用，其主要就是使信號在變頻之后進行轉發，而并不會顧及其他的應用，當采用人為的方式用功率比較大的上行信號加以干擾的時候，就會使得應正常傳送的信號受到壓縮的影響，大大的減小了正常信號所輸出的功率，導致信號無法進行正常的傳輸。

2 衛星通信抗干擾技術的主要種類

2.1 天線抗干擾技術

現階段，天線抗干擾技術得到了廣泛的使用，因我國的衛星通信所覆蓋的面積較大，在工作的過程中極易被敵方或別的一些干擾源所干擾，而天線抗干擾技術可以有效改進和調整衛星的覆蓋面積，以此讓衛星信號在最大程度上不受到干擾。在這種情況下，就算被某些干擾源，也不會影響到衛星信號的接收效果。就當前而言，天線抗干擾技術基本上包括了多波束天線技術、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入口處加設一種具有特殊性質的天線，其不僅可以對產生干擾的相關因素起到抑制的作用，還可以使天線列陣當中的信號與具體方向得到有效的控制和調整，借助于控制天線對多個波束以及零點進行改進，使衛星具有更好的抗干擾性。多波束天線技術可以使衛星的發射天線得到有效的控制，達到多方向調節的目的，同時對衛星天線的波束進行合理的調整，以此使衛星具有較強的抗干擾能力。自適應調零天線同樣也能夠使天線的陣元得到有效的控制和改進，以此達到降低信息干擾的目。此技術能夠起到顯著的抗干擾作用，智能天線技術就是以此為基礎而研究出來的。

2.2 擴展頻譜抗干擾技術

現階段，在衛星通信的抗干擾技術當中，擴展頻譜抗干擾技術得到了普遍的推廣與使用，其大致上分為DS（direct spectrum）技術和FH（Frequency-Hopping Spread Spectrum）技術。DS技術也叫直接序列擴頻技術，其可以使衛星信號得到有效的解擴，產生窄帶式的信號，并且還能夠使窄帶干擾信號得到進一步的解擴，產生出寬帶式的信號，然后再借助于窄帶式的濾波器過濾信號當中的能量波，以此減小衛星通信所收到的干擾。我國在很早前就開始使用了DS技術，因此掌握了一定的相關理論知識和實踐經驗，對衛星的抗干擾工起到了很好的效果。FH技術也叫跳頻技術，可以對各類不同的載波頻率進行切換，使衛星通信具有較強的抗干擾性，而在寬帶比較寬的環境下，FH技術要比DS技術所具備的直接序列擴頻性起到更好的作用。

2.3 編碼調制抗干擾技術

在衛星通信運行的過程當中，由于極易受各種不同因素的影響，使得通信數據經常會產生偏差，而編碼調制抗干擾技術則能夠很好的對相關的通信數據進行調整。編碼調制抗干擾技術可以借助于級聯編碼的相關方案降低信號受干擾程度。利用對卷積碼加以譯碼，使編碼的效果達到更好。

2.4 星上處理抗干擾技術

在應用衛星通信抗干擾技術的時候，透明轉發器極易受到干擾，倘若敵方專門對透明轉發器加以干擾，那么就很可能導致重大損失的產生，而星上處理抗干擾技術就能夠在很大程度上降低透明轉發器受到的干擾，其同時對衛星的上下行鏈路實施去耦操作，并去掉其關聯性，使透明轉發器在受干擾的狀態下被達到飽和，以此減小透明轉發器所受到的干擾程度。此技術在現階段得到了廣泛的使用，并且也是通信衛星抗干擾技術今后的主要發展趨勢。

2.5 限幅與線性化抗干擾技術

基于星上處理技術而研發出的限幅技術，可以有效防止信號干擾上行鏈路對透明轉發器所造成的影響。限幅技術在應用時分為軟、硬兩類，軟限幅轉發器基本上應用于限幅區與線性區，可以使較大的信號的得到壓縮。硬限幅轉發器可以形成非線性的工作狀態，也能夠使較大的信號得到壓縮，但在運行得過程中比較容易受到干擾。使用限幅技術能夠有效減小擴頻信號的抗干性，擴大轉發器功率的線性面積，以此降低通信的干擾能力。

3.衛星通信抗干擾技術未來的發展方向和改進的措施

對衛星通信的相關抗干擾技術加以有效的創新，可以使衛星通信在運作的過程中能夠更具安全性和穩定性，現階段，對衛星通信產生干擾的相關因素越來越多，這就使得對其抗干擾方面的技術進行全面的探究顯得更加重要了。基于此，就必須要對其進行進一步的研究，建立并不斷完善衛星通信的相關抗干擾體系，合理使用各種不同的技術，逐步實現干擾體系的網絡化，以此滿足時代發展的需求。另外，衛星系統中信道的質量好壞也與通信的效果有著直接關系，所以，對衛星通信系統當中的信道也應進行深入的研究，探尋調制信號的新方式，創新衛星處理以及限幅線性化等抗干擾技術，將各種不同的衛星通信抗干擾技術充分的融合在一起，打造具有較高安全性和有效性的衛星抗干擾體系，不斷提高衛星通信的質量，以此加快衛星通信事業的發展步伐。

4.結束語

本文在此對衛星通信當中存在的一些干擾因素展開了探討，并在此基礎上研究了現階段我國衛星通信當中經常使用的一些抗干擾技術，并提出了具有一定科學性與合理性的解決方法。在社會科技迅猛發展的形勢下，對衛星通信系統造成干擾的因素越來越多，因此，必須要在此情況下合理利用各類不同的抗干擾技術，并對這些技術不斷的進行改進、創新與融合，創建其衛星通信的相關抗干擾體系，對其技術進行深入的研究和挖掘，以此使我國的衛星通信事業取得更大的進步。