衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展研究

摘? 要：衛(wèi)星通信技術(shù)是一種新型的技術(shù)形式，在各個相關領域得到了廣泛的應用，包括通訊、探測、定位導航等領域。衛(wèi)星通信技術(shù)具有頻帶寬、容量大、業(yè)務種類多、覆蓋面積大、不受地理條件限制等諸多優(yōu)勢，但其優(yōu)勢的彰顯還需要借助衛(wèi)星通信的抗干擾技術(shù)，并以此保障衛(wèi)星通信質(zhì)量。本文在研究衛(wèi)星通信的抗干擾技術(shù)時，主要介紹了衛(wèi)星通信的抗干擾類別、常見的衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)等，并最終對衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展前景進行了分析。

關鍵詞：衛(wèi)星通信;抗干擾技術(shù);通信技術(shù)發(fā)展

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）07-0067-02

Abstract：Satellite communication technology is a new type of technology，which has been widely used in various related fields，including communication，detection，positioning and navigation. Satellite communication technology has many advantages such as frequency bandwidth，large capacity，multiple types of services，large coverage area，and no geographical restrictions. However，its advantages also need to rely on the anti-jamming technology of satellite communication to ensure the quality of satellite communication. In the study of anti-jamming technology of satellite communication，this paper mainly introduces the anti-interference category of satellite communication，common anti-interference technology of satellite communication，etc.，and finally，the development prospect of anti-jamming technology in satellite communication is analyzed.

Keywords：satellite communication;anti-jamming technology;development of communication technology

0? 引? 言

衛(wèi)星通信技術(shù)彰顯的是一種高端性和先進性，在這一通信系統(tǒng)中，衛(wèi)星作為一種中繼設備，其能夠采集從地球上傳播出的信號，并通過微波形式對其進行處理、轉(zhuǎn)發(fā)和傳輸，通過這種技術(shù)傳播的信號具有極廣的覆蓋范圍，極大的通信頻帶和傳輸容量，還能夠突破地域和時間的局限，體現(xiàn)出強大的信號處理和傳播功能。但是在衛(wèi)星通信傳播過程中，其傳播的信號也會受到相應介質(zhì)的干擾，從而影響傳播質(zhì)量，因此，必須研究出有針對性的抗干擾技術(shù)，確保能夠提高通信系統(tǒng)更加穩(wěn)定地進行傳輸，從而保障信號安全。

1? 衛(wèi)星通信抗干擾分類

1.1? 人為干擾

在衛(wèi)星通信信號傳輸過程中，對信號進行處理的環(huán)節(jié)主要是利用透明轉(zhuǎn)發(fā)器實現(xiàn)信號的變頻轉(zhuǎn)發(fā)，除此之外，缺乏對信號的恰當處理，因此，必須通過人工操作來處理信號。若通過人工輸出大功率的上行信號，則會出現(xiàn)信號干擾，從而壓縮正常輸出的信號，并降低其輸出功率。

1.2? 電磁干擾

電子技術(shù)在當前的時代發(fā)展過程中的作用越來越重要，各種電子設備的出現(xiàn)不僅豐富了人們的生活和娛樂形式，同時也對改善人們的工作和生活的便利程度有重要的作用。隨著電子設備的增多，其產(chǎn)生的電磁信號不斷增強，并形成電磁波束，在電磁波束系統(tǒng)中，占比較多的電磁信號類型為廣播信號、微波通信信號等，再加上工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)療等行業(yè)使用的機械等都會產(chǎn)生部分電磁波，從而干擾衛(wèi)星信號的正常傳輸。

1.3? 天電干擾

天電干擾是大氣層中各種電磁現(xiàn)象引起的，主要指的是通過自然界產(chǎn)生的電磁波，包括天體中的黑子活動、流星雨等，還包括電離層閃爍都會產(chǎn)生相應的射線，并形成電磁波束，也不利于衛(wèi)星通信的正常進行。

1.4? 通信系統(tǒng)間的互相干擾

在衛(wèi)星通信過程中，需要搭建通信系統(tǒng)，并且要借助通信衛(wèi)星實現(xiàn)信號傳輸，主要的信號處理設備位于通信轉(zhuǎn)發(fā)器上，這一設備能夠?qū)πl(wèi)星信號進行上行和下行的傳輸。但是在實際的信號傳輸過程中，由于能夠使用的通信衛(wèi)星頻率資源并不多，因此，對于不同的衛(wèi)星而言，其在傳輸信號的過程中，可能會使用相同的通信頻率，由此會造成頻率復用，導致不能為臨近衛(wèi)星留置出合適的隔離度，從而出現(xiàn)各個通信系統(tǒng)間的干擾現(xiàn)象。

2? 衛(wèi)星通信常見的抗干擾技術(shù)

2.1? 天線抗干擾技術(shù)

在衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)中，天線抗干擾技術(shù)是較為常見的技術(shù)之一。我國日常的衛(wèi)星通信過程中具有十分廣泛的覆蓋范圍，外界的衛(wèi)星或信號可以實現(xiàn)對衛(wèi)星信號的干擾，天線抗干擾技術(shù)就是基于此而研發(fā)出的衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)之一。天線抗干擾技術(shù)主要優(yōu)化的是衛(wèi)星信號的覆蓋范圍，能夠使信號更加精確的與各個區(qū)域?qū)樱岣咝盘柕目垢蓴_能力。當衛(wèi)星信號受到干擾時，天線抗干擾技術(shù)也能夠發(fā)揮效用，保障信號的正常接收。對天線抗干擾技術(shù)進行分類可知，其涉及智能天線技術(shù)、多波束和自適應調(diào)零天線技術(shù)等，不同的抗干擾技術(shù)形式其對信號的處理方式不同，智能天線技術(shù)則是對衛(wèi)星信號入口處進行處理，將一種特殊的天線安裝在信號入口部位，從而控制天線列陣，且能夠首先對信息號和方向進行深入控制，能夠?qū)Σ徽５臄?shù)值進行調(diào)整等，從而使衛(wèi)星通信能夠很好地抵抗外界的干擾。而多波束天線技術(shù)則主要控制和調(diào)節(jié)的是衛(wèi)星的發(fā)射天線，可以從不同方向進行調(diào)節(jié)，并最終使天線波束處于正常狀態(tài)。對于自適應調(diào)零天線抗干擾技術(shù)而言，其在應用過程中，主要控制的是天線陣元，并調(diào)零信息干擾參數(shù)值。

2.2? 擴展頻譜抗干擾技術(shù)

擴展頻譜抗干擾技術(shù)在我國衛(wèi)星通信抗干擾中的應用取得了良好的成效，對于這一技術(shù)而言，在應用時需要了解DS與FH這兩個技術(shù)形式。其中DS技術(shù)是一種直接序列的擴頻技術(shù)，因此在處理信號時，可以對信號進行解擴，可以實現(xiàn)寬帶信號和窄帶信號間的轉(zhuǎn)換，在此基礎上，借助窄帶濾波器可以很好地過濾信號能量，以減少干擾元素。FH技術(shù)則是一種跳頻技術(shù)，對信號進行處理時，主要通過切換載波頻率來降低干擾量，若信號具有較寬的寬帶，則最好使用FH技術(shù)抵抗外界信號的干擾。

2.3? 編碼調(diào)制抗干擾技術(shù)

編碼調(diào)制抗干擾技術(shù)的主要作用在于糾錯，即糾正在信號傳輸過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)偏差。尤其在受到外界干擾時，信號數(shù)據(jù)很容易出現(xiàn)差錯，此時，編碼調(diào)制抗干擾技術(shù)的作用就能夠顯現(xiàn)出來。當發(fā)現(xiàn)差錯時，可以啟動級聯(lián)編碼方案，對于形成的卷積碼，要進行破譯，確保編碼工作成效良好。在當前數(shù)字化衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，編碼調(diào)制抗干擾技術(shù)具有更大的應用優(yōu)勢。

2.4? 星上處理抗干擾技術(shù)

這種技術(shù)的出現(xiàn)主要針對的是衛(wèi)星通信中的透明轉(zhuǎn)發(fā)器，通過星上處理技術(shù)，能夠完善轉(zhuǎn)發(fā)器的信號處理功能，借助星上技術(shù)的數(shù)字信號處理算法和大規(guī)模集成電路技術(shù)，可以幫助轉(zhuǎn)發(fā)器更好地處理上下行信號，并實現(xiàn)科學濾波處理。

2.5? 限幅和線性化抗干擾技術(shù)

這一技術(shù)形式是在星上處理技術(shù)之上發(fā)展而來的，其主要作用在于輔助轉(zhuǎn)發(fā)器進行信號的傳輸，能夠降低其他信號對轉(zhuǎn)發(fā)器的干擾。限幅技術(shù)包括軟限幅和硬限幅，兩種限幅技術(shù)主要針對的是線性區(qū)和非線性區(qū)，兩種限幅技術(shù)都是對較大的信號進行壓縮處理，但是硬限幅技術(shù)需要處理的是受到更大干擾程度的轉(zhuǎn)發(fā)器。限幅技術(shù)的應用可改善轉(zhuǎn)發(fā)器功率的線性范圍，提高轉(zhuǎn)發(fā)器的信號處理能力，從而降低其他干擾信號對其的影響。

3? 衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著我國科學技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，為衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)提供著重要支撐。因此，通信衛(wèi)星抗干擾技術(shù)的未來發(fā)展趨勢是比較好的。結(jié)合衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展需求來看，其對衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的要求是不斷提高的，因此，衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)在未來的發(fā)展過程中必然要不斷地創(chuàng)新和進步。預測未來衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢可知，首先衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的未來發(fā)展會不斷提高與新理論、新技術(shù)和新工藝的融合度，其中以微電子技術(shù)為代表，再加上未來衛(wèi)星職能天線的不斷開發(fā)，對通信天線的控制會進一步增強，我國還會積極開發(fā)天線波瓣控制和微反射弧控制技術(shù)，從而使衛(wèi)星信號具有更好的傳輸反應速率。其次，對現(xiàn)有的衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)，相關人員也會繼續(xù)研究新算法，提高現(xiàn)有技術(shù)的應用質(zhì)量，主要包括自適應擴頻和跳頻技術(shù)等，要改善各種抗干擾技術(shù)的適應能力。此外，未來衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展還需要依賴高速發(fā)展的數(shù)字信號處理技術(shù)，通過借助這一技術(shù)并采用先進的算法，進一步開發(fā)星上抗干擾調(diào)制器，研發(fā)出適應不同抗干擾要求的調(diào)制器。最后，衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的未來發(fā)展還需要重點關注無線光通信技術(shù)，這種技術(shù)能夠突破現(xiàn)有技術(shù)面對的頻率資源受限的困境，從而體現(xiàn)出更高的信號處理速率和更強大的抗干擾能力。

4? 結(jié)? 論

總之，通信抗干擾技術(shù)的出現(xiàn)對于衛(wèi)星通信工程而言具有重要的意義，且隨著衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的不斷發(fā)展，各種抗干擾技術(shù)的應用效果越來越好，實現(xiàn)了對信號干擾因素的有效控制。對于衛(wèi)星通信抗干擾的工作人員而言，應重視研究不同的抗干擾技術(shù)，并認清未來衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢，不斷創(chuàng)新，加強實踐，以增強衛(wèi)星通信系統(tǒng)的抗外界干擾的能力。

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作者簡介：鄧維信（1989.11-），男，漢族，廣東梅州人，本科，助理工程師，研究方向：通信設備的硬件設計開發(fā)。