◎陳 琪

(中央廣播電視總臺技術(shù)局，北京 100866)

在融媒體時代背景下，人們在日常生活中接收信息的渠道和方式更加廣泛，這也使傳統(tǒng)的廣播電視行業(yè)受到了巨大的沖擊。為了有效地應對新的技術(shù)發(fā)展常態(tài)，廣播電視行業(yè)也開始由原本的有線信息傳輸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o線信息傳輸，只為更好地滿足受眾群體對于信息傳輸?shù)男枨?。目前，國家廣播電視行業(yè)的信息傳遞鏈路主要是通過通信衛(wèi)星傳遞以及直播衛(wèi)星傳遞這兩種模式，以衛(wèi)星信息的接收和傳輸作為主要方式，極大地彌補了傳統(tǒng)有線信息傳遞工作中存在的漏洞。但是，衛(wèi)星傳遞過程中產(chǎn)生的無線電波極容易受到不同區(qū)位條件自然環(huán)境以及設備等因素的干擾，這些干擾問題將會對信息傳遞的鏈路造成極大的影響，不利于廣播電視節(jié)目的播出。因此，只有加強對廣播電視衛(wèi)星傳輸過程中干擾因素的研究，才能夠找準解決廣播電視衛(wèi)星傳輸不穩(wěn)定性的重要切入點，推動國家廣播電視行業(yè)的穩(wěn)定和健康發(fā)展。

一、廣播電視衛(wèi)星系統(tǒng)傳輸工作概述

與傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)傳輸模式相比，衛(wèi)星通信系統(tǒng)的傳輸主要是通過人造地球衛(wèi)星發(fā)射以及空間正常運轉(zhuǎn)的支持充當了原先信息傳遞過程中的中轉(zhuǎn)站，這些人造衛(wèi)星系統(tǒng)可以直接與地球上的接收站點保持動態(tài)性的聯(lián)系，在二者連接的過程中，主要依靠無線通信電路對信息進行傳遞。新型衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)的出現(xiàn)，不僅有效地彌補了傳統(tǒng)信息傳輸工作存在的不足之處，而且也能夠更好地實現(xiàn)信息傳遞的時效性，更加滿足當代受眾群體對于信息的需求。衛(wèi)星在充當中轉(zhuǎn)站對信息進行運輸?shù)倪^程中，主要是通過對微波通信進行識別和借鑒，對需要接收的有效信息打開傳遞通路。這種傳遞模式在一定程度上也保留了傳統(tǒng)信息傳遞模式的優(yōu)勢，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)跨區(qū)域和遠距離的傳輸，對于提升信息傳遞的效率以及信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性意義重大。目前，廣播電視衛(wèi)星傳輸工作系統(tǒng)中涵蓋了多個模塊，這些模塊主要包括了地球發(fā)射站、衛(wèi)星接收站、空間鏈路以及同步衛(wèi)星系統(tǒng)等，在地球接收站以及衛(wèi)星發(fā)射站同步聯(lián)動的作用下，就能夠?qū)崿F(xiàn)對信息數(shù)據(jù)的實時傳輸和運轉(zhuǎn)，在這一過程中，地球接收站需要通過空間鏈路與衛(wèi)星發(fā)射器保持動態(tài)性的聯(lián)系，并通過對信號頻道進行進一步的優(yōu)化和調(diào)節(jié)，保障信息通路的傳遞穩(wěn)定性以及傳遞效率。通過這樣的方式對信息的傳輸進行處理，不僅能夠有效地發(fā)揮出衛(wèi)星系統(tǒng)在信息傳遞過程中的成本優(yōu)勢，而且也實現(xiàn)了信息傳遞鏈路的穩(wěn)定性和高效性。但也必須要清晰地意識到，目前衛(wèi)星系統(tǒng)信息傳遞過程中存在的各類型的干擾因素，只有將這些干擾因素從源頭上扼殺，才不會對衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)的創(chuàng)新性發(fā)展帶來不利影響。

二、廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)運行過程中的干擾因素

(一)空間鏈路產(chǎn)生的干擾因素

空間鏈路是信息傳遞過程中的必經(jīng)之路，而空間鏈路所處的周邊環(huán)境，也將會對廣播電視衛(wèi)星傳遞過程中的信息產(chǎn)生較大的干擾。例如，許多空間鏈路會經(jīng)過波動性較大的行星區(qū)域，受到周邊運行行星的磁場影響或動態(tài)影響，就極有可能對廣播電視鏈路信號產(chǎn)生較大的干擾。尤其是隨著國家現(xiàn)代衛(wèi)星發(fā)射技術(shù)以及空間站建造技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，在太空空間站中的衛(wèi)星軌道建設規(guī)模也在不斷擴大，這也意味著，廣播電視衛(wèi)星信號在傳遞鏈路過程中將會經(jīng)過大量的同步軌道區(qū)域，而受到周邊行星帶來的干擾也將更加復雜多變。通常情況下，空間鏈路中的行星干擾主要分為上行干擾以及下行干擾這兩種類型。其中，上行干擾主要是指上行、鄰近行星在運行過程中電壓之比的對數(shù)相對較大，但此時廣播電視衛(wèi)星信號的接收口徑相對來說較為統(tǒng)一。在這樣的狀況下，就會導致衛(wèi)星信號的功率譜密度難以被接收器所包容與接納，從而影響到鄰近衛(wèi)星系統(tǒng)的天線用戶，使其受到極大的電波干擾。下行干擾主要是指釋放出干擾信號的行星與被干擾對象處在同一空間區(qū)域中，這也就意味著，用戶的信息接收口徑在接收指定衛(wèi)星傳遞信息的同一時間段也可能會接收到周邊鄰近衛(wèi)星傳輸?shù)男盘?，從而使空間鏈路中傳遞的數(shù)據(jù)信息產(chǎn)生較大的波動[1]。

(二)地球站設備的干擾問題

一旦空間地球站載波的發(fā)射功率遠遠超過了額定的承受值，就會導致天線之間相互交叉的極化隔離度無法得到優(yōu)化調(diào)整，最終影響到衛(wèi)星信號系統(tǒng)的接收者以及使用者。除此之外，如果地球發(fā)射站中發(fā)射電纜本身的屏蔽性能較差，或在發(fā)射過程中受到了周邊其他基站釋放的磁場的影響，也有可能會導致衛(wèi)星信號無法持續(xù)和正常傳輸。并且在這樣的形勢下，衛(wèi)星發(fā)出信號的調(diào)制器又無法正常運轉(zhuǎn)，最終導致同一空間鏈路中傳遞的信息數(shù)據(jù)存在較大的雜波。而我們在日常生活中常見的廣播電視節(jié)目中出現(xiàn)雜音等問題，就是這一干擾因素導致的。這種干擾狀況就好比信息數(shù)據(jù)傳遞鏈路中電壓之比出現(xiàn)了不協(xié)調(diào)的狀況，就有可能會導致較大的噪聲問題，而這些噪聲也勢必會對信息的傳遞帶來較大的干擾和波動[2]。

(三)周邊自然環(huán)境產(chǎn)生的干擾因素

自然環(huán)境所產(chǎn)生的干擾因素是客觀存在的，這種干擾因素是不可避免也是較為明確的。我們常見且較為熟悉的自然干擾因素中，主要包括了太陽活動引發(fā)的干擾因素、日凌現(xiàn)象引發(fā)的干擾因素，以及電離層導致的干擾問題等等。例如，當電離層之間的結(jié)構(gòu)配置出現(xiàn)了劃分不均勻的狀況，就可能會對廣播電視信號的傳輸造成較大的影響。這主要是由于在廣播電視信號的電波穿越電離層的過程中，如果電離層之間的結(jié)構(gòu)不均勻，廣播電視信號每穿越電離層的其中一層，其振動的幅度就會發(fā)生較大的波動，嚴重的情況下，甚至還會導致電離層信號閃爍的問題。尤其是在烏云密布的天氣條件下，廣播電視信息的空間傳遞鏈路需要經(jīng)過層層密布的積雨云層，這時云層在雨水以及外界氣候條件的影響作用下，就可能會對正在傳輸?shù)男盘栯姴◣砀蓴_，這種干擾問題不僅會影響到地球接收站對于數(shù)據(jù)信息的接收，甚至還會對衛(wèi)星傳遞系統(tǒng)的傳輸造成較大的影響[3]。

(四)地球接收站地面信號設備帶來的干擾因素

通過文章上述的一些原理闡述不難看出，如果廣播電視信號系統(tǒng)的傳遞鏈路中存在電壓比配置不合理的問題，就有可能會引發(fā)較大的雜音甚至噪聲問題，這些雜音電波甚至還會對數(shù)據(jù)信息的正常傳遞帶來巨大的干擾[4]。而廣播電視信息系統(tǒng)的地面接收站中，就存在諸多會對傳遞信號產(chǎn)生干擾的噪聲電波以及其他電波，其中，微波信號以及雷達信號都會對廣播電視的地面接收站產(chǎn)生較大的影響。如果微波信號和雷達信號同時與廣播電視衛(wèi)星的數(shù)據(jù)信息進行傳輸，并且信號的頻率也具有同質(zhì)性的特征，就可能會引發(fā)廣播電視鏈路信號接收存在波動性較大的問題，甚至還會直接阻礙地面接收站對于衛(wèi)星信息系統(tǒng)的接收。除此之外，我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中常見的一些大型通信基站以及電氣設備在運行過程中產(chǎn)生的電磁波，也會在一定程度上對廣播電視衛(wèi)星信號的傳輸以及接收造成波動性干擾[5]。

三、應對廣播電視衛(wèi)星傳輸干擾因素的有效策略

(一)應對自然干擾因素的有效策略

在諸多的廣播電視衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)干擾條件中，只有自然因素是客觀存在的，這些自然干擾因素基本是無法得到有效避免的。但是，為了進一步提升廣播電視衛(wèi)星信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及傳輸效率，工作人員仍然應該加強對自然干擾因素的預測并制定相關的預警措施，這樣才能在受到各類型自然因素干擾的條件下，對這些干擾因素進行快速排查和處理。例如，當空間鏈路穿越積雨云，由于云層自然因素對廣播電視衛(wèi)星信息產(chǎn)生干擾，維修管理人員可以通過優(yōu)化地球接收站天線位置的設置模式以及結(jié)構(gòu)，有效地降低積雨云層以及其中雨水對于衛(wèi)星信息數(shù)據(jù)傳輸帶來的干擾[6]。雖然目前國家已經(jīng)針對常見的自然干擾因素提出了有效的應對策略，但針對日凌現(xiàn)象產(chǎn)生的干擾因素還找不到有效的應對方式，一旦發(fā)生日凌現(xiàn)象，只能通過啟動備用傳遞鏈路以及備用接收站的方式確保數(shù)據(jù)信息的正常和穩(wěn)定傳輸。通常情況下，當日凌現(xiàn)象周期結(jié)束之后，廣播電視衛(wèi)星信號的傳輸也會逐漸趨于平穩(wěn)，并不會對正常的信息傳輸帶來其他干擾。除此之外，針對衛(wèi)星侵蝕對于廣播電視信號傳遞帶來的影響，目前國家都采用穩(wěn)定的備用電源來解決這一問題，并取得了巨大的抗干擾成效，當前衛(wèi)星侵蝕現(xiàn)象基本不會對衛(wèi)星信息的正常傳輸帶來其他影響[7]。

(二)應對地球接收站干擾因素的有效策略

相較于廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)中其他工作站點的干擾問題，地球接收站在對信息進行接收的過程中所受到干擾的方式以及干擾源頭更加復雜多變。因此，地球接收站的選址以及設置工作開始之前，必須要針對周邊所處的自然環(huán)境以及電氣環(huán)境進行深度的檢驗和考察，在人為調(diào)節(jié)地球接收站之間磁場的干擾波后，盡可能選擇相對較為空曠，且不會與其他干擾站之間相互影響的位置進行設置。同時，還應該強化對于所處環(huán)境周邊干擾因素的分析和判斷，這樣才能夠準確地找到影響衛(wèi)星信號接收傳送的重要切入點。如果在地球接收站接收數(shù)據(jù)信息時發(fā)現(xiàn)了明顯的微波干擾，就應該立即轉(zhuǎn)換成人工方式對信息數(shù)據(jù)進行對接，并通過人工控制實現(xiàn)對微波信號的屏蔽，實現(xiàn)對其他干擾因素的抗干擾操作[8]。

(三)應對空間鏈路干擾因素的有效策略

空間鏈路是信息數(shù)據(jù)傳遞過程中的必經(jīng)之路，也是建立地球接收站與空間衛(wèi)星發(fā)射系統(tǒng)之間的有效橋梁。因此，針對空間鏈路的抗干擾策略進行持續(xù)性的研究，也是保障廣播電視衛(wèi)星傳輸穩(wěn)定性的關鍵點。首先，廣播電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)的工作人員以及維護人員，必須要實現(xiàn)對干擾源頭以及干擾方式的準確排查，只有在傳遞過程中明確來源于不同方向干擾信息的運行方式，才能通過雙星定位的方式快速地找到干擾源頭的所在之處[9]。在完成對干擾源頭的定位和判斷工作之后，就可以借助提前設置好的抗干擾技術(shù)手段對干擾的源頭進行扼殺，但同時也應該注意，不要對周邊臨近衛(wèi)星的信息傳遞鏈路帶來負面影響。其次，如果采取抗干擾技術(shù)手段滯后，導致周邊鄰近衛(wèi)星的信號傳遞鏈路也受到了較大的負面影響，就應該通過人為控制轉(zhuǎn)發(fā)器，對轉(zhuǎn)發(fā)器進行調(diào)節(jié)和進一步的處理，確保轉(zhuǎn)發(fā)器在運轉(zhuǎn)過程中能夠始終保持原點狀態(tài)，避免其他干擾因素對臨近信號傳遞鏈路的穩(wěn)定運行產(chǎn)生影響。最后，如果在同一時間點中跨區(qū)域的電視信號在傳遞的過程中都需要經(jīng)過同一個轉(zhuǎn)發(fā)器設備，就需要提前加強不同區(qū)域之間的信息傳遞溝通，通過不同區(qū)域之間信息傳遞的相互合作，以及動態(tài)性的轉(zhuǎn)發(fā)器維護和監(jiān)督工作，保障轉(zhuǎn)發(fā)器對于同一時間段大量同質(zhì)性數(shù)據(jù)信息傳遞的抗干擾能力[10]。

(四)應對衛(wèi)星發(fā)射站干擾因素的有效策略

空間衛(wèi)星系統(tǒng)是保障現(xiàn)代廣播電視衛(wèi)星信息穩(wěn)定傳播以及高效傳播的重要系統(tǒng)和設備，為確保衛(wèi)星信息數(shù)據(jù)的有效傳播，廣播電視站的工作人員以及維護人員需要對空間衛(wèi)星系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行動態(tài)化的檢測和試驗，必須準確地把握空間衛(wèi)星發(fā)射系統(tǒng)在工作過程中的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，以及信息傳遞過程中可能會經(jīng)過的節(jié)點、受干擾性較大的節(jié)點，才能準確地掌握這些干擾因素，以及對于衛(wèi)星信息發(fā)射系統(tǒng)帶來的影響以及干擾因素涉及的范圍。尤其是在人為調(diào)節(jié)工作允許的狀態(tài)下，還可以通過人工調(diào)節(jié)的模式對抗干擾設備進行靈活的調(diào)節(jié)和優(yōu)化，可以通過天線抗干擾技術(shù)手段以及加大對于設備的動態(tài)化巡檢力度，避免空間衛(wèi)星系統(tǒng)在信息數(shù)據(jù)傳遞和運行過程中出現(xiàn)干擾偏差。如果來源于地球接收站的干擾因素，已經(jīng)對空間衛(wèi)星發(fā)射系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)以及信息的正常發(fā)射帶來了巨大的影響，就應該從找到干擾源頭方面著手，通過精準地分析地面接收站產(chǎn)生干擾的原因和解決手段，為維護管理人員以及廣播電視工作人員找到有效的抗干擾對策提供準確的數(shù)據(jù)支持[11]。而想要確保衛(wèi)星發(fā)射系統(tǒng)在數(shù)據(jù)信息發(fā)射過程中能夠避免干擾因素帶來的影響，就應該在衛(wèi)星發(fā)射系統(tǒng)的選址以及建設過程中，強化對周邊電磁環(huán)境以及運行環(huán)境的提前排查，提前針對空間站存在的不穩(wěn)定性因素進行確認并采取應對措施。在必要的情況下，還可以通過采用電磁屏蔽的技術(shù)手段，對一些較為緊急的電磁干擾問題啟動預警措施，這樣也能夠較大程度地解決衛(wèi)星數(shù)據(jù)信息傳輸過程中存在的干擾問題[12]。

四、結(jié)語

綜上所述，在通信系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展的背景下，國家廣播電視衛(wèi)星傳輸工作也獲得了突破性的發(fā)展。但是，針對廣播電視衛(wèi)星信息傳遞工作中的干擾問題依然無法得到全面的遏制。因此，應該找準產(chǎn)生干擾因素的不同傳遞鏈路和傳遞節(jié)點，通過分析不同傳遞鏈路和傳遞節(jié)點中的干擾問題，采取有效的預案和抗干擾技術(shù)手段，才能確保廣播電視衛(wèi)星信息的傳遞始終處在穩(wěn)定和安全的狀態(tài)下，為廣大廣播電視節(jié)目的受眾群體帶來更加良好的感官體驗，進一步推動我國廣播電視媒體行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。