1、卫星通信干扰技术的研究概述摘 要随着科学技术的不断发展，地、空、天一体化的信息系统技术正在加快其发展进程，并已经在生活中得到了广泛的应用，卫星通信技术就是地、空、天一体化信息系统的一个代表。但是在卫星通信中，如何确保一方的安全、顺畅地获取和传输信息仍然是一个难题，因为在卫星通信中，可能存在着许许多多的恶意阻止或者破坏信息传输的情况，那么就必须加强卫星通信抗干扰技术的研究，以保证卫星通信的顺畅无阻。本文在介绍卫星通信原理的基础上，分析了卫星通信中常见的干扰，并提出了一些抗干扰措施以供参考。 关键词卫星通信 干扰技术 一体化信息系统 信息传输 中图分类号：F840.61 文献标识码：A 文章编号：
2、1009-914X（2015）40-0310-01 1 前言 自冷战结束以来，全球的战争威胁大大地降低了，不再像以前一样经常爆发大型的战争。但是在局部地区，仍有战事存在，近些年的局部战争中不难看出，现代的战争更加趋于信息化，军事卫星在战争中发挥了极其重要的作用。美国是全球的军事大国和技术大国，美国对卫星的研究走在了世界的前列，所以其卫星通信技术也非常发达。我国与美俄等军事强国在军用卫星方面还有着很大的差距，但是，并不意味着我国的卫星通信技术就没有得到发展，目前，我国的卫星通信技术正处于黄金发展时期，不仅仅是军事方面，各行各业都对卫星通信有着不同的需求，可见卫星通信在我国的社会中占据着非常重要的
3、地位，有着得天独厚的优势。因此，对于卫星通信技术的研究也必须跟上，以满足社会日益增长的需求，但在研究卫星通信的过程中，对于卫星通信干扰技术的研究也是科研人员不应该忽略的一个方面，只有加强卫星通信抗干扰技术的研究，才能使得卫星通信的安全和质量得到有效保证。 2 卫星通信原理简介 所谓卫星通信，就是指对人造的地球卫星加以利用，使其作为中继站来对无线电信号进行转发或者反射，使得信息在两个或者多个地面站之间进行传递。这里我们所说的地球站是指无线电通信站，这些通信站设置在包括地面、海洋和大气中等地球表面。通常地球站、通信卫星、跟踪遥测和监控管理系统四大部分构成一个卫星通信系统。目前地球站广泛采用的都是国
4、际卫星通信频分多址方式 A 型标准地球站，它主要是由天线分系统、发射机分系统、接收机分系统、通信控制分系统、信号终端设备分系统和电源分系统六个部分组成。对于每一个分系统，都有着特殊的要求和限制。比如说对于发射机分系统而言，其卫星转发器的口径和增益都不能太大，电源分系统必须能够供给站内全部设备所需的电能，以使通信质量得到保证。 3 卫星通信常见的干扰形式 3.1 地面干扰 常见的地面干扰有地球站设备的杂波干扰、电磁干扰、互调干扰、交叉极化干扰等。地球站设备的杂波干扰主要产生原因是设备的杂散指标不合格，所以导致在工作载波中会带有杂波或者谐波，还有就是上变频器和功放的工作点如果设置不当，也会使得设备
5、产生杂波。电磁干扰主要是由于在地面人们广泛使用各种通信设备，使得微波、无线电视、调频广播等一系列干扰源串入用户站，对卫星通信的发射上星或者下行链路造成一定的干扰。互调干扰则一般存在于上行站处于多载波工作状态的时候，而交叉极化干扰又分为上行交叉极化干扰和下行交叉极化干扰。 3.2 空间干扰 空间干扰包括了邻星干扰、相邻信道干扰和个别用户由于不规范操作而误发的信号干扰。邻星干扰是由于在空间中存在着越来越多的卫星，相邻之间的卫星就会受到批次的信号干扰。相邻信道干扰是由于用户载波频率的分配不合理而造成的，用户载波频率与相邻信号的频带出现了重叠并且没有足够的保护带宽，就使得噪声过高或者出现副瓣。还有一部
6、分空间干扰是由于用户的不规范操作而引起的，如果卫星地球站在进行入网操作时，操作人员进行了错误的操作，就会使得卫星通信受到影响。 3.3 自然干扰 对于通信卫星的自然干扰主要包括了以下的形式：雨衰、日凌、电离层闪烁和卫星蚀。所谓雨衰，是指通信电波在传输过程中，如果遭遇了降雨的天气，这些雨水会对电波有一定的吸收和散射作用，这样就会使得电波有所衰减，从而形成雨衰。日凌往往是出现在春分和秋分的前后，因为在这个时期，卫星地球站所在地的每天中午时分通信卫星都会处于太阳和地球之间的直线上，而太阳会产生强大的电磁波，从而对卫星通信造成干扰。电离层闪烁是指在电波穿越电离层的时候，会因为电离层结构不均匀而使得信号
7、的一些特性也发生相应的变化，从而形成电离层闪烁。卫星蚀多发生于春季和秋季，因为在春季和秋季的一些时间内，卫星是处于地球和太阳所在直线的末端的，这是卫星进入了地区的阴影区，阳光被地球遮挡完，从而不能进行太阳能电池的供电，只能依靠蓄电池或者染料来对卫星进行供电。 上述的几种自然干扰往往是无法避免的，因为其受到天文自然现象的影响，但我们仍可以采取一定的措施，来从最大程度上降低其对卫星通信的影响。 3.4 人为干扰 所谓人为干扰，则是指人为进行的有目的性的对卫星通信的干扰，其破坏性往往较强，会使得对方措手不及，而且在破坏后会带来严重的后果，且不易于修复。 4 卫星通信中常见抗干扰措施 抗干扰的目的就是
8、在于对信息、信息的载体和传播方式来进行一定的处理之后，使得卫星通信具有较强的抗干扰能力。从而使得卫星通信能够正常的传输信息，保证传输信息的质量。 4.1 天线抗干扰技术 因为卫星通信系统往往是分布于不同的地域和空域的，其所处的环境较为复杂且较为多变，因此也就很容易受到更多方面因素的干扰。所以要实现卫星通信的抗干扰，首先就要使得卫星覆盖区域灵活并且对其加以优化，这样，卫星的接收天线才能对己方的信号进行最大程度的接收，对他方的信号干扰进行有效规避。所以，天线抗干扰技术往往由于其技术简单而被广泛应用于卫星通信抗干扰中。 4.2 扩展频谱抗干扰技术 对于卫星通信而言，扩频技术也显得尤为重要，因为扩频技
9、术与用户和干扰源的相对位置没有关系，它可以将直接序列扩频和调频两种基本技术相融合，比如说采用直接序列进行扩频，可以有效地过滤掉干扰信息，提高信干比。而调频技术本身就具有很强的抗干扰能力。 4.3 限幅和线性化技术 限幅技术目前被广泛地应用于星上，比如说美国的军用通信卫星基本上都是采用的限幅控制。限幅技术的应用可以有效避免转发器中的功率放大器被上行干扰推向饱和，同时限幅技术又分为软限幅和硬限幅。硬限幅转发器是完全工作在非线性状态的，而软限幅转发器则工作在线性区和限幅去两个区域。所以，可以通多转发器线性化的技术来对功率的线性范围加以提高，进而提高通信卫星的抗干扰能力。 4.4 无线光通信技术 无线
10、光通信技术又称自由空间光通信，即 FSO，它是以大气作为传输媒质来进行光信号传送的，只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率，通信就可以进行。 卫星通信在军事或者民事应用中，都存在着很多弱点，因此必须加强卫星通信抗干扰技术的研究。本文在分析卫星通信常见干扰形式的基础上，提出了几种抗干扰技术。这些抗干扰技术都值得我们去深入研究，不断完善，在已有的基础上要加强技术创新，设计出更加有保障的通信系统。 参考文献 1王甲琛，王凡.卫星通信抗干扰技术的发展与扩频技术J.硅谷，2010， （5）：8，119. 2黄哲宇.卫星地球站发射系统抗干扰措施探讨J.科技传播，2011， （1）：176-176. 3李梓化.完善卫星通信抗干扰技术体系研究J.中国新通信，2014， （5）：51-51.
