趙思行

衛(wèi)星氣象數(shù)據(jù)廣播信號(hào)的干擾及抗干擾措施分析

趙思行

國(guó)家新聞出版廣電總局電影數(shù)字節(jié)目管理中心，北京 100866

針對(duì)衛(wèi)星氣象數(shù)據(jù)廣播信號(hào)干擾問(wèn)題，首先分析了衛(wèi)星氣象數(shù)據(jù)中微波通信信號(hào)的測(cè)量與干擾，其次闡述了干擾正常播出的因素和解決措施，最后介紹了接收裝置和設(shè)備受到干擾的有關(guān)解決方法，為今后相關(guān)工作的進(jìn)行提供參考。

衛(wèi)星氣象數(shù)據(jù)廣播信號(hào)；干擾；抗干擾措施

引言

衛(wèi)星是傳輸廣播電視信號(hào)的載體，但信號(hào)在傳輸時(shí)會(huì)遇到各種各樣的影響造成信號(hào)的中止或減退。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的此項(xiàng)技術(shù)取得了進(jìn)步。但這進(jìn)步卻仍會(huì)讓衛(wèi)星信號(hào)在傳輸時(shí)遇到各種因素影響。因此，極有必要對(duì)這些因素進(jìn)行研究、分析，找到具有針對(duì)性的解決辦法。

1 衛(wèi)星氣象數(shù)據(jù)中對(duì)微波通信信號(hào)的測(cè)量、干擾

1.1 測(cè)量

根據(jù)對(duì)微波特性的分析，微波的指向性很強(qiáng)，天線波束的波束相對(duì)窄，這與無(wú)線電戰(zhàn)術(shù)無(wú)線電廣播所產(chǎn)生的無(wú)線電波完全不同。軍用的有著自己的特點(diǎn)，可以適應(yīng)抗截等，譜密度比較低。同時(shí)，考慮機(jī)動(dòng)性的問(wèn)題，軍用的天線架設(shè)調(diào)度有限，車載型的要在電波的拓展線中，這樣可以接收更無(wú)距離的電波[1]。在無(wú)線電波的延伸線中，天線高度的問(wèn)題比較大，由于旁瓣抑制，天線波束會(huì)造成較大的損失，從而導(dǎo)致譜密度降低。例如，測(cè)站、通信站靠近B距離，則由B站信號(hào)，譜密度比較高，而在探測(cè)時(shí)，距離也較遠(yuǎn)，也會(huì)比較容易，因?yàn)樘炀€前后高，而信號(hào)來(lái)自站B譜密度的比較生成。

事實(shí)上，用于軍事微波通信的頻分雙工方法，雖然測(cè)量站可以檢測(cè)到位置和發(fā)送頻率，但是B站位置和站接收終端工作頻率更困難。從這里可以看出，軍隊(duì)的微波通信信號(hào)是很難測(cè)量的，除非是在距離附近測(cè)量的。

1.2 干擾

如果我們可以知道詳細(xì)的參數(shù)就可以反向開展，干擾效果也會(huì)更優(yōu)秀。

無(wú)論是直序還是進(jìn)制的擴(kuò)頻來(lái)實(shí)現(xiàn)抗干擾，由于信號(hào)譜為連續(xù)性的，因此信號(hào)接收比較容易。單頻直接序列擴(kuò)頻可以通過(guò)平方速率計(jì)算，寬帶擴(kuò)頻信號(hào)可以壓縮成單音信號(hào)，通過(guò)信號(hào)雜波比得到載波頻率。

直接序列擴(kuò)頻是由各種信息調(diào)制系統(tǒng)調(diào)制的。發(fā)射中心頻率的分析是復(fù)雜的，但也可以用平方率法計(jì)算。將寬帶擴(kuò)頻信號(hào)壓縮成窄帶信息，提高信號(hào)雜波比，在分析中獲得載波頻率。然后，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的采集和分析，在擴(kuò)頻碼的基礎(chǔ)上得到干擾頻率和調(diào)制系統(tǒng)，以獲得最佳的干擾效果。跳頻在低速時(shí)，由于發(fā)射所留下的時(shí)間比較長(zhǎng)，分析力比較高，能在短時(shí)間內(nèi)搜索，并且分析得出出載的頻率。此外，應(yīng)調(diào)整干擾機(jī)，這是因?yàn)楸桓蓴_方?jīng)]有修改頻率，仍在原有頻率通信，因此干擾有效。

通過(guò)跟蹤接收機(jī)，在分析結(jié)束頻率時(shí)，以跳頻同步的干擾方式發(fā)送，并傳輸信息，所以它不會(huì)損壞，但會(huì)影響信息傳輸?shù)恼_性，甚至?xí)绊懱l同步。高速時(shí)測(cè)量設(shè)備未分析完全，發(fā)射機(jī)已改變載頻頻率，因此干擾時(shí)比較困難。

2 干擾正常播出因素分析和解決措施

2.1 上行站的解決方案

在發(fā)射臺(tái)上行時(shí)，設(shè)備的雜亂干擾主要是由發(fā)射器或設(shè)備的故障造成的。如果地球站調(diào)制器、上轉(zhuǎn)換和高功率放大器之間的差異減小，就可能會(huì)出現(xiàn)雜波。通過(guò)實(shí)地調(diào)查，我們可以看到在上游車站發(fā)生了這種情況。因?yàn)樵谏献冾l輸出中，出現(xiàn)了很多雜散信號(hào)。這些雜散信號(hào)會(huì)讓衛(wèi)星信號(hào)出現(xiàn)間歇的雜音情況。通過(guò)處理上變頻，裝置信號(hào)可正常動(dòng)作。對(duì)于這種干擾，如果其測(cè)試系統(tǒng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能了解其干擾源，工作人員就可以及時(shí)更新設(shè)備，消除干擾。在排除干擾源時(shí)需要對(duì)裝置系統(tǒng)有關(guān)環(huán)節(jié)開展測(cè)試、檢測(cè)。如國(guó)在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)有了一些小的變化，工作人員就要分析原因，根據(jù)分析的結(jié)果，提出對(duì)應(yīng)解決辦法，這樣才可以在工作中減少類似的干擾因素。

2.2 云、霧、雪、雨等，對(duì)電磁信號(hào)的影響和解決的辦法

電磁信號(hào)通過(guò)小高層時(shí)，能量會(huì)減少，主要是由于其他自然物質(zhì)吸收能量。電磁信號(hào)能量的衰減會(huì)降低信號(hào)的頻率。嚴(yán)重的云、霧、雪和雨會(huì)以不同的方式引起信號(hào)傳輸?shù)牟町?。?jù)有關(guān)人員的研究，云、霧、雪和雨將減弱衛(wèi)星傳輸信號(hào)[2]。通常情況下，雨水并不會(huì)太多，因此衛(wèi)星C波段信號(hào)不會(huì)受到過(guò)多影響。在實(shí)際工作中，需要根據(jù)自然現(xiàn)象的變化采取相應(yīng)的預(yù)防措施，盡量減少這種現(xiàn)象對(duì)電磁信號(hào)的影響。地球站的電磁環(huán)境不規(guī)范，將會(huì)干擾電磁信號(hào)。一般來(lái)說(shuō)，全球的電磁環(huán)境很差。同時(shí)電纜本身屏蔽性不強(qiáng)，有關(guān)設(shè)備接地與標(biāo)準(zhǔn)不符。這些不良情況均會(huì)產(chǎn)生有關(guān)干擾因素。但這種因素是可通過(guò)先進(jìn)方法避免的。所以在地面站施工前，應(yīng)嚴(yán)格按照要求選擇場(chǎng)地，并測(cè)試周圍環(huán)境的電磁影響因素，在地球站建立相應(yīng)的電磁屏蔽設(shè)備、系統(tǒng)，以便更好地防止外界因素的影響以及電磁信號(hào)引起的干擾。

3 接收裝置和設(shè)備受到干擾的有關(guān)解決方法

接地裝置接收設(shè)備，如調(diào)諧器等，由于外部原因出現(xiàn)雜亂導(dǎo)致不符合條件，所以在接地時(shí)可能出現(xiàn)不利情況，也可能導(dǎo)致電纜屏蔽性能不良。這些問(wèn)題會(huì)在一定程度上讓下行線路正常工作受到一定干擾。如果接收天線未得到極好調(diào)整，天線就無(wú)法正常接收信號(hào)，這樣會(huì)導(dǎo)致下行接收受到一定干擾。

針對(duì)接收設(shè)備的干擾問(wèn)題提出了進(jìn)一步的解決方案。在實(shí)際工作中，若外界干擾嚴(yán)重，應(yīng)仔細(xì)識(shí)別干擾源并分析其原因，提出有效的解決辦法。解決干擾問(wèn)題的方法包括以下幾點(diǎn)：

首先，天線應(yīng)設(shè)置在特定位置。接收站的位置必須嚴(yán)格按照建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。它應(yīng)選擇在一個(gè)相對(duì)空曠的地方或山頂，周圍沒有高大的建筑物或山，沒有其他電子工廠的干擾。

其次，如果干擾信號(hào)的頻率和地球之間的頻率差為10?MHz以上，員工應(yīng)在電路或高頻頭前端安裝過(guò)濾器以防止干擾。所有的過(guò)濾器都必須達(dá)到正常的標(biāo)準(zhǔn)，滿足地球設(shè)備的需要。此外，工作人應(yīng)利用優(yōu)勢(shì)，如建筑物及科技方法屏蔽外來(lái)干擾因素。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)是帶有復(fù)雜特征的運(yùn)行系統(tǒng)，對(duì)運(yùn)行環(huán)境以及設(shè)備的要求非常嚴(yán)格，且很容易受到一些因素影響，形成干擾，需要技術(shù)人員分析實(shí)際情況并提出抗干擾的措施，完善現(xiàn)有的衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)，保證廣播電視信號(hào)的正常傳輸。

[1]王若玨，陳蘇婷.基于嵌入式Linux的衛(wèi)星氣象控制與管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2016，33（5）：218-221.

[2]咸迪，李雪，徐喆，等.世界和我國(guó)氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)共享服務(wù)現(xiàn)狀與展望[J].氣象科技進(jìn)展，2016，6（1）：146-149.

Interference and Anti-jamming Measures of Satellite Weather Data Broadcast Signals

Zhao Sixing

State Administration of Press, Publication,Radio, Film and Television of The People’s Republic of China Film and Digital Program Management Center, Beijing 100866

According to the problem of satellite meteorological data broadcasting signal interference, the paper firstly analyzes the measurement and interference of microwave communication signal in satellite meteorological data. Secondly, the factors of normal broadcasting interference analysis and solutions are described. Finally, the related interference of receiving equipment and equipment is introduced so as to provides a reference for future related work.

satellite weather data broadcasting signal; interference; anti-jamming measures

TN943.3

A

1009-6434（2017）12-0023-02