劉軍軍

摘 要：隨著全球信息化進(jìn)程的加快，人們對(duì)信息的需求呈多樣化、復(fù)雜化趨勢(shì)，通信已然進(jìn)入了高速、寬帶、大容量、多業(yè)務(wù)、可移動(dòng)及個(gè)性化的時(shí)代。然而近年來(lái)，在衛(wèi)星通信技術(shù)迅猛發(fā)展的趨勢(shì)下，尤其是在導(dǎo)航定位、信息廣播、全球電話業(yè)務(wù)、氣象資料及環(huán)境資源勘測(cè)研究等方方面面的應(yīng)用尤為廣泛，并且越受人們的關(guān)注。但是，在現(xiàn)階段的應(yīng)用過(guò)程中，衛(wèi)星通信技術(shù)的抗干擾能力還相對(duì)比較弱，使得衛(wèi)星通信的優(yōu)勢(shì)無(wú)法得到全面發(fā)揮。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信;抗干擾技術(shù);發(fā)展前景

衛(wèi)星通信主要是借助衛(wèi)星的中繼轉(zhuǎn)發(fā)功能把每一個(gè)地球站發(fā)出的信號(hào)以微波的形式大范圍的傳送出去。衛(wèi)星通信具有相當(dāng)廣的信號(hào)的覆蓋范圍，相對(duì)短波通信而言，其帶寬內(nèi)的通信容量也相對(duì)較大;由于信號(hào)在電磁波的傳輸過(guò)程中損耗比較小，所以通信的效果也比較好;正是因?yàn)樾l(wèi)星通信技術(shù)在大多數(shù)情況下不受地理因素的影響，可以實(shí)現(xiàn)快速靈活地進(jìn)行組網(wǎng)通信，有助于達(dá)到全球無(wú)縫鏈接的目的，對(duì)于現(xiàn)今的通信系統(tǒng)具有尤為深遠(yuǎn)的意義。目前，即使衛(wèi)星通信技術(shù)在移動(dòng)通信及電視廣播等方面得到了普遍使用，但是衛(wèi)星通信信號(hào)仍然面臨多種干擾因素，最終導(dǎo)致信號(hào)的傳送效率大大降低，最為嚴(yán)重的是出現(xiàn)信號(hào)的中斷，所以我們非常有必要對(duì)衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)進(jìn)行探究的。

1 衛(wèi)星通信干擾的主要因素

1.1 電磁因素

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，各種各樣的電子產(chǎn)品所發(fā)出的電磁輻射時(shí)時(shí)刻刻充斥著整個(gè)自由空間，對(duì)衛(wèi)星通信信號(hào)在傳輸過(guò)程中受到不同程度的干擾，比如大功率的雷達(dá)系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)及科研醫(yī)療儀器產(chǎn)生的電磁干擾，工業(yè)機(jī)械的電噪音等等。

1.2 天電因素

自然環(huán)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(yáng)活動(dòng)等等自然現(xiàn)象造成的能量輻射。

1.3 人為因素

在現(xiàn)如今的衛(wèi)星通信中，廣泛使用透明轉(zhuǎn)發(fā)器，目的就是先對(duì)信號(hào)進(jìn)行變頻，之后再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)人為采用大功率上行信號(hào)對(duì)此加以干擾的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致正在傳輸?shù)男盘?hào)受到壓縮，很大程度上減小信號(hào)的輸出功率，從而致使信號(hào)的正常傳輸無(wú)法進(jìn)行。

2 衛(wèi)星通信常用的抗干擾技術(shù)

2.1 天線抗干擾技術(shù)

目前，天線抗干擾技術(shù)使用相當(dāng)廣泛，由于我國(guó)衛(wèi)星的通信覆蓋面積比較大，在信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中非常容易被敵方或其他的一些干擾源所干擾，導(dǎo)致通信質(zhì)量不佳甚至通信中斷。然而，天線抗干擾技術(shù)是一種對(duì)衛(wèi)星的通信覆蓋面積進(jìn)行有效改進(jìn)和調(diào)整，從而在最大程度上保證衛(wèi)星在進(jìn)行信號(hào)傳輸時(shí)不受到干擾。在這樣情形下，就算衛(wèi)星信號(hào)傳輸受到某些干擾源的干擾，也不影響衛(wèi)星信號(hào)接收效果，以此保證有效的衛(wèi)星通信?，F(xiàn)如今，天線抗干擾技術(shù)主要包含了多波束天線技術(shù)、智能天線技術(shù)和自適應(yīng)調(diào)零天線技術(shù)等。智能天線技術(shù)就是在衛(wèi)星信號(hào)的接收處加設(shè)一種特殊性能的天線，從而不僅可以抑制各種相關(guān)干擾因素，還可以有效地控制和調(diào)整天線列陣中的信號(hào)與其具體傳輸方向，通過(guò)控制天線對(duì)多個(gè)波束以及零點(diǎn)的改進(jìn)以保證衛(wèi)星具備良好的抗干擾性能。多波束天線技術(shù)是指有效的控制衛(wèi)星的發(fā)射天線，實(shí)現(xiàn)多方向調(diào)節(jié)天線的目的，同時(shí)合理地調(diào)整衛(wèi)星天線的波束，以此保證衛(wèi)星具有較強(qiáng)的抗干擾能力。自適應(yīng)調(diào)零天線是有效的控制和改進(jìn)天線的陣元，從而降低信息的干擾。

2.2 擴(kuò)展頻譜抗干擾技術(shù)

在衛(wèi)星通信的抗干擾技術(shù)當(dāng)中，普遍的使用擴(kuò)展頻譜抗干擾技，這種抗干擾技術(shù)大體上分為直接序列擴(kuò)頻技術(shù)和跳頻技術(shù)。直接序列擴(kuò)頻技術(shù)簡(jiǎn)稱DS技術(shù)，在發(fā)射衛(wèi)星信號(hào)時(shí)通過(guò)高速擴(kuò)頻序列擴(kuò)展信號(hào)的頻譜，在接收衛(wèi)星信號(hào)時(shí)用同一種擴(kuò)頻序列對(duì)信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，以此還原原始信號(hào)，從而減小衛(wèi)星通信中受到的干擾。由于DS技術(shù)具有高安全性高抗干擾性的，所以大大提高了衛(wèi)星的抗干擾效能。跳頻技術(shù)簡(jiǎn)稱FH技術(shù)，是指收發(fā)雙方傳輸信號(hào)的高頻載波的頻率按照事先預(yù)定規(guī)律進(jìn)行隨機(jī)跳變，保證衛(wèi)星通信較強(qiáng)的抗干擾性能。

2.3 編碼調(diào)制抗干擾技術(shù)

由于各種不同因素極易影響衛(wèi)星通信，從而使衛(wèi)星通信過(guò)程中數(shù)據(jù)常常出現(xiàn)異常，所以我們可以采用編碼調(diào)制抗干擾技術(shù)對(duì)相關(guān)的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行良好的調(diào)整。編碼調(diào)制抗干擾技術(shù)是采用級(jí)聯(lián)編碼方案以此來(lái)降低信號(hào)受到干擾的程度。

2.4 星上處理抗干擾技術(shù)

在進(jìn)行衛(wèi)星通信時(shí)透明轉(zhuǎn)發(fā)器非常容易受到干擾，假設(shè)敵方特意針對(duì)透明轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行干擾，就在很大程度上導(dǎo)致通信質(zhì)量遭受重大損失，然而我們采用星上處理抗干擾技術(shù)可以在很大程度上降低透明轉(zhuǎn)發(fā)器受到的干擾，同時(shí)對(duì)衛(wèi)星的上、下行鏈路實(shí)施控制降低透明轉(zhuǎn)發(fā)器受到的干擾程度。

2.5 限幅與線性化抗干擾技術(shù)

限幅技術(shù)是在星上處理技術(shù)基礎(chǔ)上研發(fā)出來(lái)的，可以有效降低干擾信號(hào)對(duì)透明轉(zhuǎn)發(fā)器的影響。限幅技術(shù)使用時(shí)主要分為軟、硬兩類，限幅區(qū)與線性區(qū)基本應(yīng)用軟限幅轉(zhuǎn)發(fā)器，可以壓縮較大的信號(hào)。硬限幅轉(zhuǎn)發(fā)器工作在非線性的工作狀態(tài)，能夠壓縮較大的信號(hào)，在運(yùn)行過(guò)程中不可避免會(huì)受到干擾。

3 衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展方向

創(chuàng)新衛(wèi)星通信的相關(guān)抗干擾技術(shù)，可以使衛(wèi)星通信在工作過(guò)程中更加安全穩(wěn)定?，F(xiàn)階段，越來(lái)越多干擾因素影響衛(wèi)星通信，我們大力度研究衛(wèi)星通信的抗干擾技術(shù)，正確應(yīng)用各種抗干擾技術(shù)，并且充分的融合各種衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)，逐步建立一個(gè)安全性高的網(wǎng)絡(luò)化的衛(wèi)星抗干擾體系，從而不斷改善衛(wèi)星通信的質(zhì)量，以此加快衛(wèi)星通信事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，滿足信息時(shí)代發(fā)展的迫切需求。