衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)探析

黨大鵬

（91550部隊(duì)，大連 116023）

1 衛(wèi)星通信可能遭受的干擾

衛(wèi)星通信中，干擾衛(wèi)星、機(jī)載干擾、航載移動(dòng)、車(chē)載、固定式干擾機(jī)等可對(duì)上行鏈路造成干擾，而傘掛式、機(jī)載式、干擾衛(wèi)星、飛航式干擾機(jī)等可干擾下行鏈路。一旦下行鏈路受到干擾，盡管在距離、功率上仍有超出衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器干擾源的優(yōu)勢(shì)，然而在信號(hào)輻射與覆蓋面積上卻有一定的限制產(chǎn)生。

無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，以干擾類(lèi)型為根據(jù)的分類(lèi)方法有很多。以形成方式為根據(jù)可劃分為壓制式、攪拌式干擾；以發(fā)射控制為根據(jù)可劃分為人工、自動(dòng)干擾；以頻譜形式為根據(jù)可劃分為掃頻式、部分頻帶、阻塞式干擾；以引導(dǎo)方式為根據(jù)可劃分為連續(xù)搜索、重點(diǎn)搜索、定頻守候、擴(kuò)頻跟蹤、調(diào)頻跟蹤和轉(zhuǎn)發(fā)式干擾。而在不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)背景下，國(guó)外有源抗干擾技術(shù)已經(jīng)擁有了上百千瓦的干擾頻率，且峰值功率可超出106W級(jí)，所生成的干擾形式豐富多樣。

2 衛(wèi)星通信中的抗干擾技術(shù)

（1）天線(xiàn)抗干擾

衛(wèi)星通信系統(tǒng)由于涉及地域偏大、分布范圍較廣的緣故，干擾產(chǎn)生幾率十分大，需將衛(wèi)星通信的覆蓋盡量?jī)?yōu)化，提高靈活性，以便將其他因素的干擾最大限度弱化[1]?，F(xiàn)下，將自適應(yīng)調(diào)零技術(shù)和智能天線(xiàn)技術(shù)融合后形成的天線(xiàn)抗干擾是一種常見(jiàn)的抗干擾技術(shù)，系統(tǒng)運(yùn)行期間在大型、多波束衛(wèi)星接收天線(xiàn)的運(yùn)用下，朝著指定范圍照射，倘若該過(guò)程中有干擾信號(hào)出現(xiàn)就會(huì)將波束自動(dòng)關(guān)閉，自行選擇可完成通信的安全路徑，以此將抗干擾目標(biāo)達(dá)成。智能天線(xiàn)能以信道環(huán)境為根據(jù)對(duì)天線(xiàn)圖方向自動(dòng)調(diào)整，促使天線(xiàn)得以始終保持最佳性能。

（2）自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù)

該技術(shù)擁有通信自適應(yīng)特點(diǎn)，在通信傳輸中應(yīng)用，可總體評(píng)估信道環(huán)境，借助回傳信道朝著發(fā)送端傳輸信道實(shí)際情況，隨后以實(shí)際情況為根據(jù)確定編碼、調(diào)制方式。一般情況下，倘若信噪比偏低，要想完成通信需應(yīng)用較低信息速率；反之需應(yīng)用較高信號(hào)速率，以便為信道利用率協(xié)調(diào)于速率提供保障。如此一來(lái)即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行效果的顯著提升，為信道傳輸提供可靠性保障。對(duì)比分析而言，自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)功率增益的提升，將系統(tǒng)回路延時(shí)等不足打破。因此，為了使系統(tǒng)性能更佳，需結(jié)合實(shí)際情況合理選擇編碼調(diào)制方案，以使衛(wèi)星通信系統(tǒng)的運(yùn)行得以更穩(wěn)定。

（3）無(wú)線(xiàn)光通信技術(shù)

該技術(shù)是在大氣傳輸媒介的運(yùn)用下傳輸光信號(hào)，倘若信號(hào)傳輸終端的路徑無(wú)遮擋，且光發(fā)射率充足，在該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用下即可為衛(wèi)星通信提供保障，將其所受到的干擾消除。傳輸機(jī)械設(shè)備FS0具有物理特性，疊加至任何傳輸協(xié)議上，可透明傳輸圖像、數(shù)據(jù)和音頻等內(nèi)容[2]。無(wú)線(xiàn)光通信系統(tǒng)的構(gòu)成皆為信道、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)三要素，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸過(guò)程中，會(huì)在各終端進(jìn)行發(fā)射與接收兩個(gè)點(diǎn)的設(shè)置，以此推動(dòng)全雙工通信目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。一般情況下，F(xiàn)SO的傳輸是以紅外線(xiàn)為主，通信系統(tǒng)可維持不低于300GHz的工作頻段，能將來(lái)自于外部因素的影響、限制避免。而FSP協(xié)議透明，隱私性、安全性極高，電波彼此并不會(huì)造成干擾。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家目前已逐漸提高了對(duì)光通信技術(shù)的重視程度，并將大量時(shí)間、精力投入到研究工作中，研究出了效果十分優(yōu)異的激光空間鏈路技術(shù)，同時(shí)也在逐漸朝著長(zhǎng)波長(zhǎng)、大容量趨勢(shì)發(fā)展。

（4）限幅技術(shù)

限幅技術(shù)在抗干擾方面有著極為廣泛的應(yīng)用，能將功率放大器受到的上行干擾有效避免。系統(tǒng)所處狀態(tài)較為理想時(shí)，要求限幅器具備特定限幅特點(diǎn)，通過(guò)高功率信號(hào)的輸入，可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的減弱；而當(dāng)信號(hào)所處狀態(tài)為低功率時(shí)，就會(huì)有十分微小的插入損耗產(chǎn)生。通信限幅的構(gòu)成主要包含硬、軟限幅兩部分，前者在非線(xiàn)性狀態(tài)下通過(guò)大信號(hào)的應(yīng)用施壓給小信號(hào)，一旦有連續(xù)波干擾出現(xiàn)，那么就會(huì)顯露出更為突出的壓縮比。而碳化硅材料相對(duì)于傳統(tǒng)硅材料而言，在電子飽和飄逸速度、熱導(dǎo)性能方面具有更顯著的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)其應(yīng)用之后，能使相關(guān)器件具有更顯著的抗輻射效果。線(xiàn)性區(qū)域、限幅區(qū)是其工作的主要分布區(qū)域，壓縮比和干信比等要素間有著十分密切的關(guān)系，當(dāng)限幅時(shí)因非線(xiàn)性因素影響緣故，強(qiáng)信號(hào)的產(chǎn)生率極高，可對(duì)小信號(hào)進(jìn)行抑制，其最大值可實(shí)現(xiàn)6dB，遠(yuǎn)強(qiáng)于原本4dB的性能。

3 衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)研究任務(wù)耗時(shí)極長(zhǎng)且十分艱難，具體研究期間需對(duì)下述問(wèn)題予以高度關(guān)注：新的衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)深入研究下，需進(jìn)行更多的全新、科學(xué)通信體制的探索，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)具有最低限度保障、更強(qiáng)預(yù)測(cè)能力的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。此類(lèi)衛(wèi)星通信系統(tǒng)不但對(duì)信號(hào)處理技術(shù)有所需求，還能實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星上各類(lèi)抗干擾技術(shù)的綜合使用，以便對(duì)各類(lèi)型的干擾進(jìn)行抵抗，同時(shí)也對(duì)業(yè)務(wù)支持種類(lèi)、組網(wǎng)能力等提出了更高靈活性的要求。而對(duì)于衛(wèi)星通信系統(tǒng)研究的強(qiáng)化而言，可入手于下述方面：其一，強(qiáng)化混合及自適應(yīng)擴(kuò)頻技術(shù)的研究工作。如在與混沌和密碼序列設(shè)計(jì)相關(guān)理論相結(jié)合的基礎(chǔ)上對(duì)具有更好性能的跳擴(kuò)頻碼進(jìn)行探索；其二，深入研究智能天線(xiàn)技術(shù)。智能天線(xiàn)技術(shù)是以設(shè)計(jì)天線(xiàn)反射面的形狀為主，以理想波束的獲取作為目標(biāo)，不斷深入研究微帶天線(xiàn)；其三，以衛(wèi)星信道特征為根據(jù)，探索信號(hào)調(diào)整的最佳方式，深入研究多制式、多數(shù)據(jù)率的調(diào)制解調(diào)器。

4 結(jié)束語(yǔ)

衛(wèi)星通信系統(tǒng)目前擁有相對(duì)豐富的抗干擾技術(shù)類(lèi)型，無(wú)線(xiàn)和限幅等技術(shù)能在一定程度上保障衛(wèi)星通信系統(tǒng)。然而，對(duì)技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用效果展開(kāi)深入探究得知，各項(xiàng)技術(shù)都有些許不足存在，仍需再次優(yōu)化。對(duì)此，技術(shù)人員在研究衛(wèi)星通信技術(shù)時(shí)，應(yīng)以抗干擾、衛(wèi)星信道特征等作為側(cè)重，在將各項(xiàng)技術(shù)抗干擾操作能力提升之后，促使衛(wèi)星通信系統(tǒng)得以在各領(lǐng)域中發(fā)揮更為顯著的作用。