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關(guān)于衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢研究

杜祥春
大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司信息中心，黑龍江大慶 163411

圍繞衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢，對其中的衛(wèi)星通信傳輸信號(hào)系統(tǒng)干擾的類別和對抗干擾的方式分別做了陳述，突顯其重要作用。

衛(wèi)星通信；抗干擾；技術(shù)

衛(wèi)星通信技術(shù)作為新的媒體通信手段，其特點(diǎn)表現(xiàn)在大容量、高質(zhì)量、大面積和組網(wǎng)方便等方面，它已經(jīng)是現(xiàn)代化通信的主要發(fā)展方向，也是組建全球化通信的重要手段。但是在信號(hào)的傳輸過程中也容易受到各種因素的干擾。

1　衛(wèi)星通信抗干擾類別

1.1各系統(tǒng)之間的相互干擾

在進(jìn)行衛(wèi)星通過的過程中，由于各個(gè)通信系統(tǒng)之間使用的是相同的頻率，而且相互的距離也非常近，在這種情況下就可能出現(xiàn)互相干擾的現(xiàn)象。

1.2電磁干擾

這主要是指在衛(wèi)星通信和地面無線電系統(tǒng)之間受到的電磁干擾，這種干擾的來源有很多種，有廣電系統(tǒng)的干擾、雷達(dá)系統(tǒng)干擾和微波通信系統(tǒng)的干擾。此外還有來自工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療等器械設(shè)備的電磁干擾，還有例如地球站質(zhì)量的不達(dá)標(biāo)或者不規(guī)范操作也將導(dǎo)致干擾產(chǎn)生。

1.3天電干擾

這是指自然界對系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾，主要是由于銀河系內(nèi)的某些星體發(fā)生碰撞或者爆炸，產(chǎn)生巨大的能量和散發(fā)出各種射線，對衛(wèi)星通信的信號(hào)對產(chǎn)生一定的干擾，有時(shí)流星雨也會(huì)產(chǎn)生這樣的干擾。

1.4人為干擾

這種干擾就非常好理解了，主要是人為因素對衛(wèi)星通信系統(tǒng)的傳輸上行與下行進(jìn)行介入。

以上幾種類別的干擾都對衛(wèi)星信號(hào)的傳輸產(chǎn)生了不同的干擾，因此需要根據(jù)干擾類型的不同來制定相應(yīng)的抗干擾技術(shù)對策，這樣才能保證衛(wèi)星通信系統(tǒng)在信號(hào)傳輸過程中處于穩(wěn)定狀態(tài)，達(dá)到良好的通信質(zhì)量的目的。

2　抗干擾的技術(shù)手段

2.1天線抗干擾

由于衛(wèi)星通信應(yīng)用的普遍性，致使該系統(tǒng)具有分布廣泛和空間覆蓋地域大的特點(diǎn)，它是很容易遭遇干擾的。天線抗干擾是其中最常見和常用對抗干擾的技術(shù)手段，它的技術(shù)組成部分主要包括自適應(yīng)調(diào)零、智能天線和相控陣天線等，分別的工作原理如下。

1）自適應(yīng)調(diào)零技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)擁有多波束的接收天線，當(dāng)發(fā)生干擾信號(hào)時(shí)候，該系統(tǒng)就會(huì)關(guān)閉干擾方向的波束，達(dá)到抗干擾目的，這種技術(shù)對干擾信號(hào)的頻率可以起到一定的減弱作用。

2）智能天線技術(shù)。這種技術(shù)可以按照無線信道的環(huán)境自適應(yīng)天線方向，從而實(shí)現(xiàn)天線的最佳性能。利用這種技術(shù)可以對抗來自不同方向信號(hào)的干擾，而且它能夠提高信號(hào)比將近幾十倍的效果。其組成部分有信號(hào)通道、自適應(yīng)信號(hào)處理和天線陣列，運(yùn)行原理主要是利用了天線自身特點(diǎn)來調(diào)整并優(yōu)化了天線陣的方向圖。這樣就可以起到增加自身天線信號(hào)強(qiáng)度，減弱干擾信號(hào)強(qiáng)度地目的。

3）相控陣天線技術(shù)。這也是在對抗干擾中的重要手段，在運(yùn)作中也要據(jù)實(shí)際情況而改變，提高控制天線指向的有效性，而控制天線指向又與天線波束形態(tài)有關(guān)，所以在選擇波束形狀時(shí)，一定要保證具有較強(qiáng)的抗干擾性。

2.2自適應(yīng)編碼調(diào)制

在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，首先應(yīng)估計(jì)它的信道，其目的是在將狀態(tài)信息通過回傳信道傳送到發(fā)送端時(shí)可以對信噪比進(jìn)行分析，然后根據(jù)信噪比的區(qū)別進(jìn)行編碼和調(diào)制方式的自適應(yīng)調(diào)整。當(dāng)發(fā)現(xiàn)信噪比過高時(shí)，就應(yīng)選用較高的信息速率。相反，當(dāng)信噪比過低時(shí)，就應(yīng)該選用較低的信息速率。通過這樣的調(diào)整可以提高信道的利用率和傳輸?shù)目茖W(xué)性與可靠性。其中，影響該技術(shù)性能的主要因素有調(diào)制編碼方案的粒度、鏈路狀態(tài)以及自適應(yīng)回路的延時(shí)等等。此外，為了提高該技術(shù)的性能，應(yīng)該綜合考慮技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，盡量選擇較大功率和更高頻利用率的方案。

2.3無線光通信

這是一種通過大氣傳輸光信號(hào)的技術(shù)，但只有在收發(fā)信號(hào)的端機(jī)之間沒有視距路徑的遮擋，且光發(fā)射功率充足的情況下才可選用該技術(shù)。組成無線光通信系統(tǒng)的技術(shù)主要包括信道、接收機(jī)和發(fā)射機(jī)三大部分。在傳輸信號(hào)時(shí)，兩端都要安裝光接收機(jī)和光發(fā)射機(jī)，以此完成全雙工通信任務(wù)。其中，電信號(hào)的調(diào)整會(huì)對光發(fā)射機(jī)的光源產(chǎn)生一定的影響，這是基于它利用了光學(xué)望遠(yuǎn)鏡和大氣信道實(shí)現(xiàn)的傳輸。而光接收機(jī)是在利用望遠(yuǎn)鏡收集的光信號(hào)后，采用光電檢測器將光信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。

3　衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的未來發(fā)展

研究衛(wèi)星通信干擾的對抗技術(shù)絕非一朝一夕就能完成的，它將是一項(xiàng)長期的任務(wù)。同時(shí)，在研究中應(yīng)該特別注重這幾方面：首先在探索對抗干擾的技術(shù)時(shí)，也要積極開展對通信體制的研究，制定出預(yù)測干擾能力更強(qiáng)的通信系統(tǒng)。當(dāng)然，這種系統(tǒng)除了要具備相關(guān)的信號(hào)處理技術(shù)外，同時(shí)也要保證其針對不同類型的干擾可以利用相應(yīng)的對抗技術(shù)進(jìn)行抵御和防治。與此同時(shí)，也要提高其支持業(yè)務(wù)的種類和組網(wǎng)能力的靈活程度。關(guān)于提高衛(wèi)星通信系統(tǒng)性能的研究工作，主要可以從以下三個(gè)方面進(jìn)行。

首先，在智能天線研究方面需要逐步增強(qiáng)。主要包括天線反射面形狀的研究、理想波束的設(shè)計(jì)研究、微帶平面天線的研究，及盲波束形成技術(shù)和相控陣Mt3A技術(shù)的研究等。

其次，就是對增強(qiáng)自適應(yīng)擴(kuò)頻技術(shù)與混合擴(kuò)頻技術(shù)等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的研究，對于這方面的研究，科研人員可以借助于依據(jù)密碼序列和混沌序列的相關(guān)設(shè)計(jì)原理，來尋找到傳輸性能更好，發(fā)射頻率更高的跳擴(kuò)頻碼。

最后，跟據(jù)衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)信號(hào)的特性，尋找最好的、最合適的信號(hào)抗干擾的方式，同時(shí)增強(qiáng)研究多數(shù)據(jù)率和多制式調(diào)制解調(diào)器的技術(shù)。

4　結(jié)束語

在對抗衛(wèi)星通信干擾因素中，已經(jīng)發(fā)展出了多種有效的技術(shù)手段。但是，也要不斷增強(qiáng)對相關(guān)技術(shù)的研究，提高其操作性并使之發(fā)揮更大的作用。

［1］丁舒羽，郭陽.衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)及其發(fā)展［J］.信息通信，2015（4）：207-208.

［2］朱紅新.衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)發(fā)展趨勢［J］.中國科技信息，2014（5）：123-124.

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2096-0360（2016）16-0052-02

杜祥春，大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司信息中心。