趙亞茹

【摘要】 在衛(wèi)星傳輸過(guò)程中存在各種各樣的干擾，本文針對(duì)傳輸過(guò)程中常見的干擾進(jìn)行分析，并探討有效的解決措施。

【關(guān)鍵詞】 衛(wèi)星傳輸 干擾 應(yīng)對(duì)措施

隨著數(shù)字廣播電視技術(shù)的飛速發(fā)展，衛(wèi)星傳輸已成為廣播電視節(jié)目主要傳輸手段之一，與其他傳輸方式相比，衛(wèi)星傳輸具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋面大、通信容量高、傳輸質(zhì)量高等特點(diǎn)。但是衛(wèi)星傳輸也存在一些不足，在傳輸?shù)倪^(guò)程中存在來(lái)自于地面、空間、自然及人為等各方面的干擾，影響衛(wèi)星傳輸?shù)馁|(zhì)量和效果。因此明確主要的干擾類型及存在原因，并且針對(duì)各種干擾采取相關(guān)的措施，以有效提高衛(wèi)星傳輸?shù)馁|(zhì)量及效果。

廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)主要包括同步衛(wèi)星、地球站、接收站等部分組成，其中地球站是這個(gè)傳輸系統(tǒng)的重要組成部分，在地球站基帶信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制、變頻、放大等處理并通過(guò)衛(wèi)星天線發(fā)送到衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器， 同時(shí)接收衛(wèi)星的下行載波信號(hào)，經(jīng)過(guò)變頻處理和解調(diào)恢復(fù)出原來(lái)基帶信號(hào)傳遞給用戶。衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器將地球站發(fā)送來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、變頻后再傳遞到地面的接收站，這個(gè)過(guò)程就是衛(wèi)星完成廣播電視信號(hào)傳遞的功能。所以在這個(gè)過(guò)程中，地球站的設(shè)備及環(huán)境、地球站到衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器、轉(zhuǎn)發(fā)器到接收站以及接收站的設(shè)備和環(huán)境，這些環(huán)節(jié)中的異常都是影響廣播電視信號(hào)安全傳輸?shù)闹饕蛩?。下面就衛(wèi)星廣播電視信號(hào)傳輸系統(tǒng)內(nèi)各種干擾產(chǎn)生原因進(jìn)行分析并介紹應(yīng)對(duì)措施。

一、衛(wèi)星信號(hào)傳輸過(guò)程中的干擾分析

1.1衛(wèi)星傳輸中的地面干擾

地面干擾一般來(lái)自電磁干擾和交調(diào)干擾。

在城市化建設(shè)中，越來(lái)越多的信號(hào)及電磁設(shè)備被應(yīng)用，使得電磁波產(chǎn)生，還有微波、雷達(dá)等干擾源。如果地球站周圍有較多的電磁波環(huán)境，再有電纜屏蔽以及設(shè)備接地的不合理，極易導(dǎo)致干擾信號(hào)通過(guò)下行鏈路進(jìn)入用戶端，對(duì)正常的衛(wèi)星信號(hào)造成干擾。此外，地面高層建筑物的阻擋和地面的反射作用都給信號(hào)的正常傳輸造成影響。

交調(diào)干擾是指在衛(wèi)星傳輸過(guò)程中由于上行用戶多載波工作，但轉(zhuǎn)發(fā)器功放容量有限，衛(wèi)星傳輸功率不夠，因此不能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的有效傳遞，出現(xiàn)三階互調(diào)分量超額或者部分用戶上行電平過(guò)高，使衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器工作在非線性區(qū)，造成轉(zhuǎn)發(fā)器互調(diào)變差，影響接收端信號(hào)質(zhì)量。

1.2衛(wèi)星傳輸中的空間干擾

空間干擾一般包括太陽(yáng)輻射、電離層、對(duì)流層干擾。

太陽(yáng)輻射是指在太陽(yáng)風(fēng)暴爆發(fā)期來(lái)自太陽(yáng)的帶電粒子流與地球磁場(chǎng)發(fā)生作用產(chǎn)生地磁暴，會(huì)嚴(yán)重影響衛(wèi)星傳輸?shù)膹V播電視信號(hào)。

電離層相當(dāng)于一個(gè)等離子導(dǎo)體，由于電離層分布的不均勻性和隨機(jī)時(shí)變性，電磁信號(hào)在其中傳遞時(shí)會(huì)發(fā)生折射、散射、閃爍及法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，從而影響衛(wèi)星信號(hào)。只是電離層對(duì)低頻信號(hào)影響較為明顯，對(duì)于廣播電視的高頻信號(hào)不會(huì)造成干擾。

對(duì)流層對(duì)衛(wèi)星鏈路的影響主要表現(xiàn)為吸收衰減，對(duì)流層中的水蒸氣隨著頻率增高對(duì)信號(hào)的損傷增大。Ku波段除了對(duì)水蒸氣吸收敏感還對(duì)塵埃較為敏感。

1.3信號(hào)傳輸中的自然現(xiàn)象干擾

衛(wèi)星信號(hào)傳輸過(guò)程中雨雪衰和日凌現(xiàn)象是自然干擾中的重要形式。

當(dāng)電波穿過(guò)降雨區(qū)域時(shí)雨滴會(huì)對(duì)電波產(chǎn)生吸收和散射造成衰減。衰減的大小與雨滴半徑與電波的波長(zhǎng)比值有關(guān)。如果電波波長(zhǎng)與雨滴半徑的比值較小，則干擾程度較高，反之如果比值較大，干擾程度較小。由于C波段波長(zhǎng)一般大于雨滴半徑而Ku波段波長(zhǎng)與雨滴半徑大小接近，所以雨衰對(duì)C波段影響較小而對(duì)Ku波段影響就非常明顯，而且雨量越大、波束的仰角越大、頻率越高降雨引起的衰減越嚴(yán)重。地處北方的接收站，下雪也會(huì)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)造成影響，雪片越大越密集對(duì)信號(hào)的吸收和散射越大。

日凌出現(xiàn)在每年的春分和秋分前后，此時(shí)的衛(wèi)星處在地球和太陽(yáng)之間的直線之上，衛(wèi)星接收天線在對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星的同時(shí)也對(duì)準(zhǔn)著太陽(yáng)，在接收衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)也接收大量的太陽(yáng)噪聲，從而使接收信噪比下降，嚴(yán)重時(shí)造成衛(wèi)星信號(hào)完全中斷，這就是日凌。只是日凌只影響衛(wèi)星的下行鏈路，發(fā)生時(shí)間和接收點(diǎn)的地理位置有關(guān)，持續(xù)時(shí)長(zhǎng)與衛(wèi)星接收天線的工作頻率和口徑?jīng)Q定，接收頻率越高、天線口徑越大，日凌持續(xù)時(shí)間越短。

1.4衛(wèi)星傳輸中的人為干擾

人為干擾是在衛(wèi)星信號(hào)傳遞過(guò)程中人為惡意干擾正常的衛(wèi)星信號(hào)。通常是（1）干擾方通過(guò)發(fā)射一個(gè)大功率單載波信號(hào)來(lái)干擾某一路電視載波，造成接收端電視黑屏；（2）干擾信號(hào)強(qiáng)占轉(zhuǎn)發(fā)器功率，使轉(zhuǎn)發(fā)器功放工作與非線性區(qū)域或飽和區(qū)，嚴(yán)重干擾該轉(zhuǎn)發(fā)器的廣播電視節(jié)目信號(hào)；（3）干擾方發(fā)一個(gè)與正常節(jié)目信號(hào)參數(shù)相同的非法節(jié)目并使干擾功率高于正常信號(hào)功率，這樣接收端接收到的就是非法節(jié)目或者馬賽克。

二、應(yīng)對(duì)干擾的措施

1、保證建立地球站周邊環(huán)境的合理性及安全性，做好衛(wèi)星信號(hào)傳輸系統(tǒng)或線路的電磁屏蔽工作，加強(qiáng)傳輸設(shè)施在使用過(guò)程中的監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)設(shè)備的維護(hù)。不斷完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，使用先進(jìn)的衛(wèi)星傳輸設(shè)備，有效保障信號(hào)傳遞的準(zhǔn)確性及傳輸效率提升。

2、在衛(wèi)星信號(hào)接收站點(diǎn)應(yīng)該多做備份接收手段，在雨天和下雪天嚴(yán)密監(jiān)測(cè)信號(hào)接收質(zhì)量，避免衛(wèi)星接收天線積水或積雪，及時(shí)清理積水、積雪，在雨衰和雪衰嚴(yán)重時(shí)及時(shí)使用有效的備份節(jié)目源。日凌目前沒有有效的避免方法，只能是在合理的范圍內(nèi)適當(dāng)增加接收天線的口徑和接收靈敏度來(lái)減少日凌持續(xù)時(shí)間，或使用光纜或者微波等備份節(jié)目源。

3、對(duì)抗一些惡意人為干擾則需要使用大功率發(fā)射機(jī)和高增益發(fā)射天線，使傳輸?shù)男l(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度高于干擾信號(hào)；采用抗干擾衛(wèi)星傳輸廣播電視信號(hào)；使用大功率的MCPC信號(hào)工作于轉(zhuǎn)發(fā)器的飽和點(diǎn)，利用轉(zhuǎn)發(fā)器飽和點(diǎn)強(qiáng)信號(hào)對(duì)弱信號(hào)的抑制性達(dá)到壓制干擾信號(hào)的目的。

4、保證有效的衛(wèi)星入網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試工作是解決衛(wèi)星信號(hào)干擾的重要措施之一。在測(cè)試過(guò)程中要保證上行的三階互調(diào)抑制比能夠滿足相應(yīng)的技術(shù)要求，使功率回退能夠在規(guī)定范圍內(nèi)，并且保障各載波調(diào)制器及變頻能夠正常輸出，加強(qiáng)信號(hào)傳遞的準(zhǔn)確性。

強(qiáng)化衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器用戶之間的溝通也是解決衛(wèi)星傳輸中干擾問(wèn)題的重要措施。加強(qiáng)轉(zhuǎn)發(fā)器用戶間溝通可以避免在信號(hào)傳輸中受到其他用戶信號(hào)的干擾。當(dāng)前我國(guó)衛(wèi)星傳輸廣播電視節(jié)目信號(hào)存在很多地區(qū)使用同一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的情況，各用戶之間如果缺乏有效的溝通就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)之間相互干擾。

三、結(jié)束語(yǔ)

衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，而影響衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)囊蛩睾芏啵覀儽仨毷炀氄莆招l(wèi)星傳輸過(guò)程中的基本知識(shí)，熟悉自己使用的所有傳輸設(shè)備的基本原理和性能，學(xué)習(xí)抗干擾的技術(shù)，針對(duì)不同的干擾源采取有效的抗干擾方法，才能有效保證衛(wèi)星信號(hào)的傳送和接收，確保廣播電視節(jié)目的正常播出。