通信衛(wèi)星抗干擾技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

孟祥磊

【摘 要】隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星通信的抗干擾成了技術(shù)發(fā)展中不可回避的難題。由于衛(wèi)星通信本身的特點(diǎn)，抗干擾技術(shù)在通信衛(wèi)星發(fā)展的過(guò)程中發(fā)展出很多技術(shù)與方法，本文通過(guò)對(duì)抗干擾技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的各種技術(shù)的簡(jiǎn)介，分析軍用衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星；通信；抗干擾

無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在人類(lèi)的信息化時(shí)代發(fā)揮了重要作用，但是由于其本身的特點(diǎn)容易受到干擾，也使衛(wèi)星通信系統(tǒng)在信道開(kāi)放的形式下受到外界的影響。為了對(duì)衛(wèi)星通信技術(shù)進(jìn)行深入的研究和探討，綜合運(yùn)用各種抗干擾技術(shù)，提高衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展，不僅僅是對(duì)嚴(yán)酷的信息時(shí)代下國(guó)家的信息安全與信息能力的體現(xiàn)，也是衛(wèi)星想要繼續(xù)發(fā)展下去不可忽視的問(wèn)題。

一、常見(jiàn)的衛(wèi)星干擾及危害

對(duì)衛(wèi)星通信的干擾根據(jù)目的不同可分為故意干擾和非故意干擾兩類(lèi)。對(duì)于非故意干擾，可以通過(guò)完善管理制度 、加強(qiáng)系統(tǒng)間協(xié)調(diào)以及其他技術(shù)手段解決，軍用衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)研究主要是針對(duì)敵方利用專(zhuān)門(mén)的干擾設(shè)備對(duì)衛(wèi)星通信的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行的以破壞其正常通信為目的的人為故意干擾。抗干擾一般而言指的是通過(guò)對(duì)信息以及傳播信息的載體進(jìn)行特定的處理進(jìn)而提高通信接收端口的輸出信干比，能夠有效的對(duì)信息與非信息進(jìn)行區(qū)分，接受正確的信號(hào)，屏蔽掉錯(cuò)誤的噪音。通信衛(wèi)星抗干擾能力的措施有許多，常見(jiàn)的抗干擾技術(shù)主要可以分成三大類(lèi)，分別的干擾躲避技術(shù)、自適應(yīng)干擾抵消或抑制技術(shù)，以及屏蔽通信技術(shù)。這些技術(shù)可以通過(guò)單獨(dú)使用或者綜合使用的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星通信抗干擾的效果。如果衛(wèi)星無(wú)法抵抗干擾，就會(huì)產(chǎn)生接受錯(cuò)誤信息，無(wú)法分清信號(hào)與噪音，使信息失真，給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)困擾。

二、衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)

軍事通信的對(duì)抗干擾技術(shù)簡(jiǎn)單的可以歸結(jié)為“抗、躲、藏”的技術(shù)措施。首先“抗”是根本，是衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的關(guān)鍵所在。而“躲”和“藏”則是抗干擾技術(shù)手段的靈活運(yùn)用。

為了更好的對(duì)抗衛(wèi)星通信的干擾，需要了解通信干擾方的基本目的是用盡量小的代價(jià)破壞敵方的可靠通信。因此必須了解到?jīng)]有不受干擾的通信系統(tǒng)。要想實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星通信的干擾，就需要對(duì)如頻段、定時(shí)、通信量等系統(tǒng)的部分參數(shù)的了解。還有干擾方事先不知道偽隨機(jī)的擴(kuò)頻序列 （ 或跳頻編碼 ）。

因此設(shè)計(jì)抗干擾系統(tǒng)的基本思想是使敵方成功破壞通信的代價(jià)盡可能地大 。在對(duì)抗干擾通信系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要將資源分散到一個(gè)很寬的頻帶、盡可能長(zhǎng)的時(shí)間上、盡量不同的空間位置上。為了實(shí)現(xiàn)以上的目的就需要這樣的設(shè)計(jì)，首先擴(kuò)展頻譜： 通過(guò)直接序列擴(kuò)頻或者跳頻實(shí)現(xiàn)；其次隨機(jī)發(fā)送： 通過(guò)時(shí)間跳變實(shí)現(xiàn)；最后采用窄波束天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)空間識(shí)別技術(shù)，這就包括了系統(tǒng)的通信制選擇、糾錯(cuò)編譯碼、幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、冗余設(shè)計(jì)、加密設(shè)計(jì)等，最主要的抗干擾手段還是在信道傳輸方面采取多種抗干擾措施。

三、衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)趨勢(shì)發(fā)展

（一）星上抗干擾

星上抗干擾措施是通過(guò)保護(hù)轉(zhuǎn)發(fā)器，使其不受到干擾與阻塞。進(jìn)而提高整個(gè)通信系統(tǒng)的信息傳輸，信息保護(hù)。星上抗干擾技術(shù)也是保護(hù)衛(wèi)星通信應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾能力的最直接、最有效的手段。通常采用智能天線(xiàn)對(duì)干擾調(diào)零、SmartAGC 使強(qiáng)干擾受抑制和干擾限幅技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

（二）跳頻、直接序列擴(kuò)頻技術(shù)

新型強(qiáng)抗干擾通信體制如跳頻、直接序列擴(kuò)頻技術(shù)等也成了通信的發(fā)展方向 。首先提高跳速可以防止敵方進(jìn)行跟蹤式干擾，跳頻帶寬的增加則直接提高了通信系統(tǒng)的抗干擾處理增益。此外還有直接序列擴(kuò)頻技術(shù)，此技術(shù)也是提高抗干擾能力的重要手段。窄帶干擾抵消是直接序列擴(kuò)頻技術(shù)，時(shí)域干擾抵消是通過(guò)頻域干擾濾波的方法減少干擾，這種方法的實(shí)時(shí)性效果較好，但是對(duì)數(shù)字化的程度要求高需要通過(guò)高速實(shí)時(shí)或者多比特甚至大點(diǎn)數(shù) FFT/IFFT算法的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn) 。

（三）自適應(yīng)擴(kuò)頻

擴(kuò)頻參數(shù)自適應(yīng)變化的方法是自適應(yīng)擴(kuò)頻。需要根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)具體的敵方的干擾程度較強(qiáng)時(shí)，就需要增大擴(kuò)頻比降低信息傳輸速率，這樣一可以來(lái)提高系統(tǒng)抗干擾能力。但如果若敵方干擾減弱，信道質(zhì)量好時(shí)，可減小擴(kuò)頻比提高信息速率，以提高信道的利用率。最后，擴(kuò)展頻段也是提高衛(wèi)星通信抗干擾能力的重要方法。

（四）智能組網(wǎng)技術(shù)

智能組網(wǎng)技術(shù)可以通過(guò)自動(dòng)感知環(huán)境的具體情況才用適宜的抗干擾方式。通過(guò)其智能的感知電磁環(huán)境，對(duì)衛(wèi)星通信技術(shù)可能受干擾程度作出分析判斷，實(shí)時(shí)調(diào)整通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)而對(duì)于空間傳輸網(wǎng)路進(jìn)行良好的預(yù)判，建立多種路由傳輸方案。尤其是當(dāng)系統(tǒng)受到不可抵御的強(qiáng)干擾時(shí) ， 可以智能的關(guān)閉某些傳輸通道，減少衛(wèi)星通信系統(tǒng)承載信息量。

（五）空間端轉(zhuǎn)移技術(shù)

空間段轉(zhuǎn)移技術(shù)可以在電磁環(huán)境惡略的情況下，或者因受到強(qiáng)干擾或物理性摧毀而無(wú)法正常工作的情況下，可以通過(guò)在其他資源上進(jìn)行通信實(shí)現(xiàn)空間位置的轉(zhuǎn)移進(jìn)而實(shí)現(xiàn)微信通信的抗干擾能力。為了實(shí)現(xiàn)空間位置的轉(zhuǎn)移，就需要盡可能的降低節(jié)點(diǎn)，只能在保障重要通信節(jié)點(diǎn)之間的低限度通信。

四、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)在抗干擾的技術(shù)發(fā)展方面還有待進(jìn)一步的發(fā)展研究，需要通過(guò)在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)新的通信體制的發(fā)展，本文介紹了許多抗干擾技術(shù)，為衛(wèi)星的抗干擾通信的進(jìn)一步發(fā)展出更好、更全面的技術(shù)而提供一點(diǎn)參考。