淺論衛(wèi)s星上行站抗干擾技術(shù)

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，由于該項技術(shù)其有著覆蓋廣、

傳輸迅速、距離遠、信號質(zhì)量高等有點，應(yīng)用上也日益廣泛。但是因衛(wèi)星信道處在一個相對開放的狀態(tài)，因而在實際傳輸中易受到諸多因素的影響，使得傳輸信號質(zhì)量降低，甚至停傳。為此，必須強化衛(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)生過程，在此基礎(chǔ)上對當(dāng)前衛(wèi)星上行站常用抗干擾技術(shù)及系統(tǒng)進行分析。

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：TN927 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）11（a）-0000-00

衛(wèi)星傳輸就是基于衛(wèi)星這個中繼站實現(xiàn)一對對的無線傳輸，其有著覆蓋范圍廣、傳輸遠、效率高、質(zhì)量優(yōu)等特點，在電視廣播信號傳輸中有廣泛應(yīng)用[1]。但該項技術(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，確保電視廣播信號的安全、穩(wěn)定傳輸是必須重視和解決的問題。

1 衛(wèi)星傳輸基本特征

從當(dāng)前電視廣播信號的衛(wèi)星傳輸看，有著這兩個突出特征：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，同時因衛(wèi)星處在地球靜止軌道內(nèi)，再加上無線頻率為有限的，所以衛(wèi)星空間與運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)星覆蓋范圍及其運行頻率內(nèi)，任何信號只需滿足傳輸條件都可通過衛(wèi)星實現(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，可實現(xiàn)多個節(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，但因多載波上行會出現(xiàn)互調(diào)性干擾，而轉(zhuǎn)發(fā)器需回退一定功率，進而導(dǎo)致衛(wèi)星運行功率難以得到充分利用，因每一個載波間都要有充足的頻帶，會影響到頻帶利用率的提升；如應(yīng)用后種方式，多個電視廣播節(jié)目可使用單個載波，獨用轉(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)省多載波上行過程中的頻率保護時間，能夠讓轉(zhuǎn)發(fā)器處在一個飽和狀態(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的一個干擾源，常見的是雨衰、日凌，其中雨衰造成的干擾可采取增加上行功率來解決；日凌產(chǎn)生的干擾一般是對衛(wèi)星下行帶來干擾，對上行干擾很小，現(xiàn)階段對于日凌干擾尚無有效解決方法，通常增大衛(wèi)星上行站天線口徑，及強化接收系統(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)射機的強磁場區(qū)，常見的是雷達信號、微波通信信號等方面的干擾。這些干擾都可會對衛(wèi)星上星站系統(tǒng)的運行帶來很大影響[3]。針對此種干擾，在選擇上行站時必須進行電磁波環(huán)境的嚴(yán)格監(jiān)測，應(yīng)遠離雷達、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。對于這種干擾，通?？墒褂萌哂鄠浞菹到y(tǒng)來解決。

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)系來解決；針對人為操作失誤帶來的干擾，則應(yīng)健全管理制度，優(yōu)化操作流程，推進上行站智能化建設(shè)，減少人為因素影響。針對惡意干擾，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應(yīng)對；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)，以強化抗干擾能力；三是創(chuàng)建性能健全的上行站自測系統(tǒng)，及時探測到干擾并有效處理。

3.2 抗干擾系統(tǒng)

本文將重點剖析衛(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，通過系統(tǒng)分析這些參數(shù)，判斷該時抗干擾的能力和級別，也就是功率增大的大小及步長。具體從這幾方面進行分析：

（1）如下行站的信號接收誤碼率有下降，且高處限定值，而接收電平未降低，接收機也可正常解調(diào)信號圖像，這時抗干擾自控系統(tǒng)可通過小步長來提高上行功率；如下行站的信號接收誤碼率下降，且高出限定值，接收電平無變化，但接收機無法正常解調(diào)信號圖像，那么這時抗干擾自控系統(tǒng)可通過大步長來提高上行功率。

（2）如非法信號功率比正常傳輸信號功率大，接收機則會有效鎖定這一信號，進而準(zhǔn)確解調(diào)其圖像，這是可通過對比上、下行所接收的節(jié)目實際內(nèi)容來進行判斷，如兩者未能一致，那么抗干擾自控系統(tǒng)會通過大步長來提高上行功率，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大而對其它載波信號產(chǎn)生影響，可通過分析誤碼率及接收電平的波動情況判定，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)將會通過小步長來減小上行功率，直到兩個參數(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。

要確定上面兩個參數(shù)的正常值、限定值，需要技術(shù)人員對正常上行進行較長時間的觀察、分析及針對性模擬試驗，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)和運行流程，

主要由三個系統(tǒng)構(gòu)成：（1）綜合檢測系統(tǒng)，其功能在于接收誤碼率、接收電平及內(nèi)容比對等檢測設(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，然后得到對比結(jié)果；（2）邏輯判斷系統(tǒng)，其功能就是接收綜合檢測系統(tǒng)得到的對比結(jié)果，再依照預(yù)先設(shè)定的邏輯關(guān)系來判斷，同時生成針對性操作指令；（3）設(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng)，它的作用就是采集各上行設(shè)備運行狀態(tài)的信息，同時提供操作界面，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)的運行工流程具體為：經(jīng)接收天線接收到下行信號，然分別傳輸?shù)浇邮照`碼率檢測、接收電平檢測及上下行內(nèi)容比對三個設(shè)備上，并將調(diào)制器發(fā)出的L-Band信號傳輸?shù)缴舷滦袃?nèi)容比對設(shè)備中，誤碼率、電平兩個檢測設(shè)備則把得到結(jié)果傳輸?shù)骄C合檢測系統(tǒng)上，在完成上下行內(nèi)容全部比對之后，把得到的結(jié)果一同傳輸給綜合檢測系統(tǒng)。然后綜合檢測系統(tǒng)把得到的各參數(shù)結(jié)果和預(yù)先設(shè)定的參數(shù)逐一對比，如不一致則會發(fā)出相應(yīng)報警信息同時傳送到邏輯判斷系統(tǒng)，其接收到綜合檢測系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⒑?，和預(yù)先設(shè)定的對應(yīng)參數(shù)比較，餐后得到結(jié)果，作出相應(yīng)指令，同時把這些指令傳輸?shù)皆O(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng)，再通過該統(tǒng)接收邏輯判斷系統(tǒng)發(fā)出的操作指令后，對上行設(shè)備的運行功率進行調(diào)節(jié)，最終達到抗干擾的目的。

4 結(jié)語

本文在分析當(dāng)前電視廣播衛(wèi)星傳輸?shù)奶攸c及上行站干擾信號的基礎(chǔ)上，對常用的抗干擾技術(shù)進行了分析，重點對上行站抗干擾自控系統(tǒng)的構(gòu)造、運行流程進行了分析。該系統(tǒng)是基于計算機建立的，通過自動方式進行檢測和操作，大幅提升了干擾信號判斷準(zhǔn)確性，減少人為影響，有助于提升衛(wèi)星上行站的運行效率和質(zhì)量。

參考文獻

[1] 周洪波.廣播電視衛(wèi)星地球站抗干擾監(jiān)控技術(shù)淺探[J].信息通信，2011（4）：61-62.

[2] 陳鑫.衛(wèi)星通信系統(tǒng)抗干擾問題芻議[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013，6（18）：227-229.

[3] 趙凱麗.芻議無線通信的抗干擾技術(shù)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015，7（11）：51-51.