李韞秋

摘 要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展迅速，由于該項(xiàng)技術(shù)其有著覆蓋廣、

傳輸迅速、距離遠(yuǎn)、信號(hào)質(zhì)量高等有點(diǎn)，應(yīng)用上也日益廣泛。但是因衛(wèi)星信道處在一個(gè)相對(duì)開放的狀態(tài)，因而在實(shí)際傳輸中易受到諸多因素的影響，使得傳輸信號(hào)質(zhì)量降低，甚至停傳。為此，必須強(qiáng)化衛(wèi)星傳輸?shù)目垢蓴_能力。本文從電視廣播衛(wèi)星傳輸?shù)幕咎卣鞒霭l(fā)，系統(tǒng)剖析衛(wèi)星通信的干擾類型及期產(chǎn)生過(guò)程，在此基礎(chǔ)上對(duì)當(dāng)前衛(wèi)星上行站常用抗干擾技術(shù)及系統(tǒng)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星上行站 干擾類型 抗干擾技術(shù)

中圖分類號(hào)：TN927 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）11（a）-0000-00

衛(wèi)星傳輸就是基于衛(wèi)星這個(gè)中繼站實(shí)現(xiàn)一對(duì)對(duì)的無(wú)線傳輸，其有著覆蓋范圍廣、傳輸遠(yuǎn)、效率高、質(zhì)量?jī)?yōu)等特點(diǎn)，在電視廣播信號(hào)傳輸中有廣泛應(yīng)用[1]。但該項(xiàng)技術(shù)也存在不足，其信道為開放式，因而易受干擾，影響到傳輸質(zhì)量。如何減少干擾，確保電視廣播信號(hào)的安全、穩(wěn)定傳輸是必須重視和解決的問(wèn)題。

1 衛(wèi)星傳輸基本特征

從當(dāng)前電視廣播信號(hào)的衛(wèi)星傳輸看，有著這兩個(gè)突出特征：一是既有的衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)基本上應(yīng)用單波束賦形天線和透明轉(zhuǎn)發(fā)器，同時(shí)因衛(wèi)星處在地球靜止軌道內(nèi)，再加上無(wú)線頻率為有限的，所以衛(wèi)星空間與運(yùn)行頻率都屬于公開的，此外衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)換成電視廣播節(jié)目的編碼形式也為公開的，基于此種開放式特征，使得在衛(wèi)星覆蓋范圍及其運(yùn)行頻率內(nèi)，任何信號(hào)只需滿足傳輸條件都可通過(guò)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)。二是為更好更充分的使用轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬，電視廣播衛(wèi)星一般是應(yīng)用單路單載波（SCPC）和多路單載波（MCPC）[2]。應(yīng)用前種方式，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)節(jié)目經(jīng)頻率分配使用相同衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，如此雖可減少一定地面接收設(shè)備，但因多載波上行會(huì)出現(xiàn)互調(diào)性干擾，而轉(zhuǎn)發(fā)器需回退一定功率，進(jìn)而導(dǎo)致衛(wèi)星運(yùn)行功率難以得到充分利用，因每一個(gè)載波間都要有充足的頻帶，會(huì)影響到頻帶利用率的提升；如應(yīng)用后種方式，多個(gè)電視廣播節(jié)目可使用單個(gè)載波，獨(dú)用轉(zhuǎn)發(fā)器，因?qū)儆趩屋d波上行，因而轉(zhuǎn)發(fā)器功率能夠得到充分使用，且有效節(jié)省多載波上行過(guò)程中的頻率保護(hù)時(shí)間，能夠讓轉(zhuǎn)發(fā)器處在一個(gè)飽和狀態(tài)，可將干擾降至最小，但應(yīng)用該種方式，需要增加一定數(shù)量的地面接收設(shè)備，在成本上有所增加。

2 衛(wèi)星上行站干擾類型

2.1 自然因素

這是衛(wèi)星上行站干擾的最為常見(jiàn)的一個(gè)干擾源，常見(jiàn)的是雨衰、日凌，其中雨衰造成的干擾可采取增加上行功率來(lái)解決；日凌產(chǎn)生的干擾一般是對(duì)衛(wèi)星下行帶來(lái)干擾，對(duì)上行干擾很小，現(xiàn)階段對(duì)于日凌干擾尚無(wú)有效解決方法，通常增大衛(wèi)星上行站天線口徑，及強(qiáng)化接收系統(tǒng)的靈敏度可減小日凌干擾。

2.2 電磁波

通常是大功率發(fā)射機(jī)的強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，常見(jiàn)的是雷達(dá)信號(hào)、微波通信信號(hào)等方面的干擾。這些干擾都可會(huì)對(duì)衛(wèi)星上星站系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)很大影響[3]。針對(duì)此種干擾，在選擇上行站時(shí)必須進(jìn)行電磁波環(huán)境的嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，應(yīng)遠(yuǎn)離雷達(dá)、通信基站，減少干擾。

2.3 設(shè)備故障

此種干擾主要包括這兩個(gè)方面，一是地面設(shè)備的干擾；二是衛(wèi)星系統(tǒng)設(shè)備的干擾。對(duì)于這種干擾，通?？墒褂萌哂鄠浞菹到y(tǒng)來(lái)解決。

2.3 人為因素

人為因素干擾有多種，主要有同極化干擾、反極化干擾、人為操作失誤及惡意干擾。通常，同極化、反極化兩類干擾可協(xié)調(diào)好衛(wèi)星管理中心與上行站關(guān)系來(lái)解決；針對(duì)人為操作失誤帶來(lái)的干擾，則應(yīng)健全管理制度，優(yōu)化操作流程，推進(jìn)上行站智能化建設(shè)，減少人為因素影響。針對(duì)惡意干擾，則可采取調(diào)低轉(zhuǎn)發(fā)器檔位、提升上行功率來(lái)控制，也可應(yīng)用新型抗干擾衛(wèi)星全面消除此種干擾。

3 衛(wèi)星上行站抗干擾技術(shù)分析

3.1 常用技術(shù)

當(dāng)前，針對(duì)衛(wèi)星上行站抗干擾的技術(shù)有這幾種：一是應(yīng)用大功率發(fā)射機(jī)及增益優(yōu)良的發(fā)射天線，如此遇到干擾，可采取降低轉(zhuǎn)發(fā)器增益檔位，及提高上行站上行功率來(lái)應(yīng)對(duì)；二是上行站盡量選用MCPC方式，且要讓轉(zhuǎn)發(fā)器處于飽和狀態(tài)，以強(qiáng)化抗干擾能力；三是創(chuàng)建性能健全的上行站自測(cè)系統(tǒng)，及時(shí)探測(cè)到干擾并有效處理。

3.2 抗干擾系統(tǒng)

本文將重點(diǎn)剖析衛(wèi)星上行站的抗干擾系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建立是以分析誤碼率、圖像、載噪比等參數(shù)為基礎(chǔ)的，通過(guò)系統(tǒng)分析這些參數(shù)，判斷該時(shí)抗干擾的能力和級(jí)別，也就是功率增大的大小及步長(zhǎng)。具體從這幾方面進(jìn)行分析：

（1）如下行站的信號(hào)接收誤碼率有下降，且高處限定值，而接收電平未降低，接收機(jī)也可正常解調(diào)信號(hào)圖像，這時(shí)抗干擾自控系統(tǒng)可通過(guò)小步長(zhǎng)來(lái)提高上行功率；如下行站的信號(hào)接收誤碼率下降，且高出限定值，接收電平無(wú)變化，但接收機(jī)無(wú)法正常解調(diào)信號(hào)圖像，那么這時(shí)抗干擾自控系統(tǒng)可通過(guò)大步長(zhǎng)來(lái)提高上行功率。

（2）如非法信號(hào)功率比正常傳輸信號(hào)功率大，接收機(jī)則會(huì)有效鎖定這一信號(hào)，進(jìn)而準(zhǔn)確解調(diào)其圖像，這是可通過(guò)對(duì)比上、下行所接收的節(jié)目實(shí)際內(nèi)容來(lái)進(jìn)行判斷，如兩者未能一致，那么抗干擾自控系統(tǒng)會(huì)通過(guò)大步長(zhǎng)來(lái)提高上行功率，發(fā)揮抗干擾的作用。

（3）如是應(yīng)用SCPC方式的上行載波，為避免因本上行站功率過(guò)大而對(duì)其它載波信號(hào)產(chǎn)生影響，可通過(guò)分析誤碼率及接收電平的波動(dòng)情況判定，如誤碼率低于正常水平，接收電平高于正常水平，那么表示該站上行功率偏高，這是抗干擾自控系統(tǒng)將會(huì)通過(guò)小步長(zhǎng)來(lái)減小上行功率，直到兩個(gè)參數(shù)恢復(fù)到正常水平。但要特別指出的是，此種情況僅僅適合SCPC方式下的上行載波，而不適合MCPC方式。

要確定上面兩個(gè)參數(shù)的正常值、限定值，需要技術(shù)人員對(duì)正常上行進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的觀察、分析及針對(duì)性模擬試驗(yàn)，然后才能夠確定。衛(wèi)星上行站的抗干擾自控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行流程，

主要由三個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成：（1）綜合檢測(cè)系統(tǒng)，其功能在于接收誤碼率、接收電平及內(nèi)容比對(duì)等檢測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的參數(shù)一一比對(duì)，然后得到對(duì)比結(jié)果；（2）邏輯判斷系統(tǒng)，其功能就是接收綜合檢測(cè)系統(tǒng)得到的對(duì)比結(jié)果，再依照預(yù)先設(shè)定的邏輯關(guān)系來(lái)判斷，同時(shí)生成針對(duì)性操作指令；（3）設(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng)，它的作用就是采集各上行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的信息，同時(shí)提供操作界面，并要接收邏輯判斷系統(tǒng)發(fā)出的操作指令，并執(zhí)行指令。

該系統(tǒng)的運(yùn)行工流程具體為：經(jīng)接收天線接收到下行信號(hào)，然分別傳輸?shù)浇邮照`碼率檢測(cè)、接收電平檢測(cè)及上下行內(nèi)容比對(duì)三個(gè)設(shè)備上，并將調(diào)制器發(fā)出的L-Band信號(hào)傳輸?shù)缴舷滦袃?nèi)容比對(duì)設(shè)備中，誤碼率、電平兩個(gè)檢測(cè)設(shè)備則把得到結(jié)果傳輸?shù)骄C合檢測(cè)系統(tǒng)上，在完成上下行內(nèi)容全部比對(duì)之后，把得到的結(jié)果一同傳輸給綜合檢測(cè)系統(tǒng)。然后綜合檢測(cè)系統(tǒng)把得到的各參數(shù)結(jié)果和預(yù)先設(shè)定的參數(shù)逐一對(duì)比，如不一致則會(huì)發(fā)出相應(yīng)報(bào)警信息同時(shí)傳送到邏輯判斷系統(tǒng)，其接收到綜合檢測(cè)系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⒑?，和預(yù)先設(shè)定的對(duì)應(yīng)參數(shù)比較，餐后得到結(jié)果，作出相應(yīng)指令，同時(shí)把這些指令傳輸?shù)皆O(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng)，再通過(guò)該統(tǒng)接收邏輯判斷系統(tǒng)發(fā)出的操作指令后，對(duì)上行設(shè)備的運(yùn)行功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，最終達(dá)到抗干擾的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

本文在分析當(dāng)前電視廣播衛(wèi)星傳輸?shù)奶攸c(diǎn)及上行站干擾信號(hào)的基礎(chǔ)上，對(duì)常用的抗干擾技術(shù)進(jìn)行了分析，重點(diǎn)對(duì)上行站抗干擾自控系統(tǒng)的構(gòu)造、運(yùn)行流程進(jìn)行了分析。該系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)建立的，通過(guò)自動(dòng)方式進(jìn)行檢測(cè)和操作，大幅提升了干擾信號(hào)判斷準(zhǔn)確性，減少人為影響，有助于提升衛(wèi)星上行站的運(yùn)行效率和質(zhì)量。

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