尉景輝 柳賢子

1.2.內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心扎賚特775臺 內(nèi)蒙古 興安盟 137600

計算機與互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化先進技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用，對通信技術(shù)的研究和發(fā)展起到了積極的推動作用，使得以衛(wèi)星導航及衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)等為主要結(jié)構(gòu)組成的空間無線電通信技術(shù)，在現(xiàn)代社會通信發(fā)展中逐漸成為一種重要的技術(shù)工具。其中衛(wèi)星通信系統(tǒng)在實際應(yīng)用中，具有實時性、高精度等技術(shù)特征，在各行業(yè)領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。衛(wèi)星接收機作為衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的重要接收設(shè)備，對衛(wèi)星通信系統(tǒng)的整體性能和通信應(yīng)用質(zhì)量存在著較大影響。因此，針對衛(wèi)星接收機的干擾抑制關(guān)鍵技術(shù)進行研究，以避免衛(wèi)星通信系統(tǒng)運行中受到接收機的干擾和抑制影響，具有十分積極的作用和意義。下文結(jié)合衛(wèi)星接收機工作中的受干擾形式，對其抗干擾方法以及干擾抑制的關(guān)鍵技術(shù)進行論述。

1 衛(wèi)星接收機的受干擾形式分析

衛(wèi)星通信系統(tǒng)在通信領(lǐng)域中應(yīng)用，雖然具有較為突出的技術(shù)特征和優(yōu)勢，但也存在容易受干擾缺陷，從而使衛(wèi)星接收機等通信設(shè)備在復雜電磁環(huán)境中的應(yīng)用存在較大局限性。其中，外部環(huán)境對衛(wèi)星接收機的干擾作用主要表現(xiàn)為空間中傳播的非期望信號，由于其功率過大，導致對期望信號的正常接收產(chǎn)生影響，使其信號傳播效果較差。以廣播電視信號傳播中對衛(wèi)星接收機的應(yīng)用為例，由于這類信號功率相對較小，在信道環(huán)境的干擾復雜因素表現(xiàn)較強時，就會對衛(wèi)星信號傳輸質(zhì)量產(chǎn)生影響，使其信號傳輸呈現(xiàn)不穩(wěn)定等現(xiàn)象，嚴重影響廣播電視節(jié)目的播放和收看。

對衛(wèi)星接收機干擾形式的分析，通常需要從兩個不同的層面進行，即潛在干擾與人為干擾。其中，潛在干擾主要以帶內(nèi)、帶外的射頻干擾和環(huán)境干擾等為主，人為干擾可以分為壓制式干擾、分布立體式干擾以及欺騙式干擾。壓制式干擾是指衛(wèi)星接收機運行過程中，通過利用干擾信號發(fā)射，來實現(xiàn)衛(wèi)星接收機前端信號的壓制，并對衛(wèi)星導航信號的頻譜范圍形成覆蓋的一種干擾信號類型，它會導致衛(wèi)星接收機運行中的系統(tǒng)中斷概率提升，并對衛(wèi)星接收機的定位精準度造成不利影響，最終使衛(wèi)星接收機不能對衛(wèi)星信號進行正常跟蹤和捕獲，造成衛(wèi)星信號通信中斷。分布式立體干擾是在衛(wèi)星接收機通信過程中，通過多種形式的干擾作用，共同形成對衛(wèi)星接收機的信號傳遞與通訊干擾，其中，干擾作用包含地面、星載、空中等情況。欺騙式干擾在衛(wèi)星接收機通信干擾中，是以對干擾信號的良好隱蔽性特征利用為基礎(chǔ)，通過發(fā)射和衛(wèi)星信號參數(shù)相同的假信號，對衛(wèi)星接收機的高精度信號接收及其通信效果產(chǎn)生干擾作用和影響。

2 衛(wèi)星接收機的抗干擾措施與干擾抑制關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1 衛(wèi)星接收機的抗干擾措施

通常情況下，衛(wèi)星接收機系統(tǒng)組成包括天線、射頻、信號處理以及低噪聲放大等不同的結(jié)構(gòu)模塊，而衛(wèi)星本身功率較小與發(fā)射信號相對較弱是導致衛(wèi)星接收機通信過程中受到干擾抑制的主要原因。因此，在進行衛(wèi)星接收機抗干擾設(shè)計中，可通過對衛(wèi)星的抗干擾技術(shù)加強、對地面接收設(shè)備的抗干擾技術(shù)改善等措施，來促進衛(wèi)星接收機抗干擾性能的改進和完善，從而提高衛(wèi)星接收機的通信質(zhì)量和效果。對衛(wèi)星接收機抗干擾技術(shù)的強化，需要通過增加衛(wèi)星的發(fā)射功率以及對方向性天線、高精度原子鐘、發(fā)射導航衛(wèi)星等強化進一步促進衛(wèi)星接收機抗干擾能力的提升；對地面接收設(shè)備的抗干擾能力改進和優(yōu)化，則需要通過對干擾信號的特征進行分析，同時通過相位濾波以及空間調(diào)零、空域濾波、極化抗干擾等方法的應(yīng)用，實現(xiàn)地面接收設(shè)備抗干擾性能的有效強化。

2.2 衛(wèi)星接收機干擾抑制關(guān)鍵技術(shù)分析

對衛(wèi)星接收機干擾抑制關(guān)鍵技術(shù)的分析中，結(jié)合衛(wèi)星系統(tǒng)通信運行中干擾抑制作用的全方位與立體化特征，在采用單一的抗干擾技術(shù)進行設(shè)計應(yīng)用時，其作用效果相對有限。比如，對衛(wèi)星接收機運行中的窄帶干擾作用，可以通過域頻濾波方法進行有效抑制。而對寬帶干擾作用一般需要通過空時濾波技術(shù)進行有效抑制，對同時存在寬窄帶干擾的衛(wèi)星接收機信號干擾情況，在具體設(shè)計中需要通過兼容頻域濾波與空時濾波關(guān)聯(lián)設(shè)計實現(xiàn)干擾抑制，從而對其干擾作用進行有效控制。

2.2.1 空時濾波干擾抑制技術(shù)分析

衛(wèi)星接收機的干擾抑制中，空時濾波干擾抑制技術(shù)，也被稱為是空域自適應(yīng)濾波技術(shù)，它是通過對有用信號和干擾信號的夾角進行利用，來實現(xiàn)空域中的有用信號提取，從而實現(xiàn)對干擾信號的有效抑制。其中，上述干擾抑制技術(shù)在具體應(yīng)用中，能夠通過各級單個陣元通道延時形成的FIR 濾波，實現(xiàn)時域內(nèi)的干擾去除。此外，從相同的時間延遲節(jié)點進行分析，在不同陣元中，空域自適應(yīng)濾波進行干擾源有效區(qū)分后，也能夠形成空域零陷，從而實現(xiàn)干擾抑制。值得注意的是，在實際應(yīng)用中，如果想實現(xiàn)從信號處理層面的信號處理模塊研究，就需要通過空時濾波自適應(yīng)算法，結(jié)合濾波器輸入的特征，在相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)上，利用捕獲跟蹤算法，對衛(wèi)星接收機的抗壓制式干擾與抗欺騙式干擾進行設(shè)計和改進，從而在實際干擾抑制應(yīng)用中達到較好的作用和效果。采用開環(huán)算法對衛(wèi)星接收機的干擾抑制性能進行設(shè)計和改進過程中，不需要對特征值分布進行考慮，就能夠?qū)崿F(xiàn)較寬動態(tài)范圍內(nèi)的干擾抑制，其適應(yīng)性表現(xiàn)更加突出。

2.2.2 頻域干擾抑制處理

頻域干擾抑制技術(shù)在衛(wèi)星接收機中的干擾抑制實現(xiàn)，是通過快速傅里葉變換算法，來滿足輸入信號向接收頻域的變換，并通過頻域處理模塊，對去除信號頻譜存在的窄帶干擾頻點，同時進行消除信號變換，使其返回到相應(yīng)的時域，從而達到相應(yīng)的頻域干擾處理與控制效果。其中，頻域干擾抑制技術(shù)在衛(wèi)星接收機干擾抑制中應(yīng)用，存在較小的信噪比衰減情況，但能夠通過對可變頻率的自適應(yīng)消除，來達到相應(yīng)的窄帶干擾抑制，具有較為突出的干擾抑制應(yīng)用效果。

結(jié)束語

總之，隨著衛(wèi)星通信系統(tǒng)在實際應(yīng)用中對各終端設(shè)備的抗干擾能力要求不斷提高，對衛(wèi)星接收機干擾抑制關(guān)鍵技術(shù)研究和應(yīng)用，是當前所面臨的重要問題。其中，對衛(wèi)星接收機干擾抑制關(guān)鍵技術(shù)研究，有利于促進其干擾抑制的設(shè)計水平與性能效果提升，實現(xiàn)衛(wèi)星接收機等通信設(shè)備的干擾抑制技術(shù)改進與完善，從而促進其在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，具有十分積極的作用和意義。