衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)及其發(fā)展趨勢研究

尹訓(xùn)鋒

（91917部隊，北京 102401）

引言

衛(wèi)星通信是利用位于地球空間軌道上的通信衛(wèi)星實現(xiàn)中繼通信的一種無線通信手段，具有通信覆蓋范圍大、通信距離遠，不受地域限制等優(yōu)點，隨著科技的進步和通信需求的日益增加，衛(wèi)星通信技術(shù)逐漸成熟，并被廣泛的應(yīng)用。通信衛(wèi)星大都采用靜止同步軌道，由于同步軌道只有一條，能夠容納的衛(wèi)星數(shù)量有限，且衛(wèi)星通信頻段資源也有限，衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)井噴式的增長，在衛(wèi)星軌道及頻率資源均受限的情況下，勢必會造成通信干擾，嚴重影響衛(wèi)星通信傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。

1 衛(wèi)星通信所受的干擾類型

根據(jù)不同的衛(wèi)星運行情況，衛(wèi)星通信所受的干擾也不盡相同，主要有以下幾個方面：

1.1 基于通信系統(tǒng)之間的干擾

通信衛(wèi)星在運行的過程中，利用通信轉(zhuǎn)發(fā)器上的通信信號處理設(shè)備，對衛(wèi)星地面站傳輸上行和下行衛(wèi)星信號進行傳輸，由于通信衛(wèi)星頻率資源有限，大部分衛(wèi)星采用相同的通信頻率，僅靠采用不同極化進行頻率復(fù)用，衛(wèi)星通信頻率復(fù)用、臨近衛(wèi)星隔離度不夠等會造成各個衛(wèi)星信號之間互相干擾的現(xiàn)象。

1.2 基于電磁的干擾

對于電磁干擾來講，其主要是對衛(wèi)星通信將信號傳輸?shù)降孛娴倪^程信號進行一定的干擾，隨著科技的進步，電子設(shè)備大規(guī)模普及和應(yīng)用，造成電磁環(huán)境日趨復(fù)雜，各種電磁干擾日益增多，電磁干擾對衛(wèi)星通信的影響也會越來越強。

1.3 基于自然系統(tǒng)的干擾

自然系統(tǒng)下的干擾往往是不可抗力造成的，在宇宙中的各個星球，由于一些原因，相互之間發(fā)生碰撞，太陽周期性的活動等都會影響其衛(wèi)星信號的傳輸，這也對當(dāng)前我國的衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)提出了更高的要求。

1.4 基于人為因素的干擾

與自然系統(tǒng)的影響相比較，人為因素的干擾可以通過一些有效的技術(shù)手段等進行有效的控制，一些不法分子為了竊取信號，達到一定的經(jīng)濟偷盜目標(biāo)，破壞信號設(shè)備，或者利用一定的技術(shù)手段，對其信號進行改路等，大大影響了其衛(wèi)星通信信傳輸?shù)陌踩耘c穩(wěn)定性。因此，在未來的技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的過程中，要充分對認為干擾問題進行系統(tǒng)的重視，開發(fā)利用新技術(shù)，從而更好地促進其衛(wèi)星通信技術(shù)的進步與發(fā)展。

2 提高衛(wèi)星通信抗干擾水平的技術(shù)手段

影響衛(wèi)星通信信號傳輸安全性與穩(wěn)定性的干擾因素是非常多也是非常復(fù)雜的，為了更好地保證衛(wèi)星通信信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性，要積極研究采用新的抗干擾技術(shù)，從而更好地提升其衛(wèi)星通信傳輸技術(shù)的進步與發(fā)展。

2.1 利用衛(wèi)星天線進行抗干擾

積極開發(fā)衛(wèi)星天線自適應(yīng)調(diào)零技術(shù)，使衛(wèi)星天線波瓣波束始終處于最佳狀態(tài)，使星載衛(wèi)星天線可以更好的提升自身的環(huán)境適應(yīng)性。并且，在當(dāng)下大規(guī)模集成電路及智能化技術(shù)的支撐下，其可以最大程度的對其不同信號的干擾情況進行有效的分析，從而更好地對其衛(wèi)星信號受干擾的問題進行系統(tǒng)的解決。

2.2 利用信號處理技術(shù)抗干擾

擴頻和跳頻技術(shù)是有效的抗通信干擾技術(shù)手段，對衛(wèi)星通信信號進行擴頻調(diào)制，采用合適長度的直擴序列，可以將衛(wèi)星信號所受的干擾分攤到較寬的通信頻段，通過接收端的解擴可以將大部分帶外干擾信號去除，采用跳頻技術(shù)可以有效降低衛(wèi)星通信的定頻干擾。

2.3 采用高效的星上處理技術(shù)進行抗干擾

衛(wèi)星通信轉(zhuǎn)發(fā)器通常為透明轉(zhuǎn)發(fā)器，通常僅對傳輸?shù)纳舷滦行盘栠M行頻率變換，不做信號處理，附著在衛(wèi)星信號的干擾無法有效去除。采用星上處理技術(shù)，利用目前先進的數(shù)字信號處理算法和快速發(fā)展的大規(guī)模集成電路技術(shù)，在轉(zhuǎn)發(fā)器上對衛(wèi)星接收上行信號或轉(zhuǎn)發(fā)的下行信號進行科學(xué)濾波等數(shù)字處理，能夠有效降低衛(wèi)星通信干擾。

3 衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展有以下幾方面：一是要利用新技術(shù)、新理論、新工藝，特別是微電子技術(shù)等新技術(shù)，不斷加強衛(wèi)星智能天線的開發(fā)與利用，加強其對相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，在通信天線波瓣控制、微反射弧等方面進行應(yīng)用開發(fā)，加強衛(wèi)星信號傳輸?shù)姆磻?yīng)速度。二是要利用快速發(fā)展的數(shù)字處理設(shè)備和新算法新技術(shù)，加強對自適應(yīng)擴頻、跳頻技術(shù)等抗干擾信號處理技術(shù)的研究應(yīng)用，有針對性的提升直擴序列擴頻和同步解擴能力，改善跳頻技術(shù)，提高相關(guān)系統(tǒng)對不同環(huán)境的適應(yīng)性。三是利用高速發(fā)展的數(shù)字信號處理技術(shù)，采用先進的算法，加強對具體的星上抗干擾調(diào)制器的開發(fā)與利用，針對不同類型的干擾情況，有針對性的選擇抗干擾調(diào)制器。四是研究利用無線光通信技術(shù)，頻率資源受限，且易受干擾，限制了衛(wèi)星通信發(fā)展空間，無線光通信技術(shù)具有頻帶寬、速率高、頻譜資源豐富、抗干擾能力強等巨大優(yōu)點，具有廣闊的應(yīng)用前景，在衛(wèi)星通信上研究利用無線光通信技術(shù)是提升衛(wèi)星通信容量、增強其抗干擾能力，提升信息傳輸效率的有效方法，也是未來衛(wèi)星通信技術(shù)的重點的發(fā)展方向。

4 結(jié)束語

在未來衛(wèi)星通信的發(fā)展的過程中，為了更好的保證衛(wèi)星通信信號的安全性與穩(wěn)定性發(fā)展，要從多個方面、多個角度充分考慮避免不必要的干擾影響，從而更好地促進我國衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的進步與發(fā)展。

[1] 梁海龍.衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的優(yōu)化策略[J].新媒體研究，2017，（09）：45-46.