广播电视中卫星通信抗干扰技术研究与分析

贾泽春

（作者单位：国家新闻出版广电总局2022电台）

广播电视卫星和通信卫星两者之间存在一定的差异。首先，通信卫星的通信业务主要为地面不同点之间所发生的双向通信业务，其所输出的数据信息主要为电波、图像等。对于广播电视卫星而言，其所开展的通信业务主要为广播电视信号传输业务，其属于一种点对面的信号传播过程，而且属于单向的信号传输过程，其所传播的数据信息主要包含有广播数据、声响广播及声响与图像等。通信卫星相对于广播电视卫星而言，其功率相对较小。另外，因为广播电视卫星系统通常情况下其频率是公开的，而且一般所采用的防干扰措施相对少，因此在实际运行过程中便易被外界因素所干扰。所以，我们有必要针对广播电视卫星系统的抗干扰技术加以分析与探究，确保该系统能够拥有更强的抗干扰能力。

1 广播电视卫星通信系统可能受到的干扰

1.1 互调制干扰问题

在广播电视卫星通信系统之中，会应用到放大器元件，而该元件具有非线性的特征，便可能会导致所输送的信号发生混频问题，会使得一些干扰信号和欲接收的一些信号对应频率有所重合，这样用户接收到的信号便包含有干扰信号及有用信号，从而会出现一定的干扰问题。

1.2 信号弱问题

通常情况下信号弱是因为前端设备的公共部分元件出现故障问题，从而导致不同频道之中用户的电平值受到影响，例如，电源发生故障问题、混合器发生故障问题等。在出现信号弱这一问题时，首先应当对各个插头以及焊接位置加以逐一检查，并且利用强场仪对电平信号进行实时监测，采取一定的措施加以调节，确保电平值可以满足规范要求。

1.3 人为干扰问题

从以往的实践经验来看，在国外的一些反华势力之中，曾经很多次针对我国的电视通信卫星系统进行恶意侵入以及破坏，而且所涉及的范围相对较广，所采用的干扰方式也非常多样。一般情况下所采用的干扰方法为下列两种：其一，通过利用具有相对强功率的一些窄带发射信号，对我国广播电视卫星通信系统的业务频率进行干扰与侵略，导致用户所接收到的数据信号明显减弱；其二，通过发射一些和我国广播电视卫星通信系统业务频率参数相同的一些包含有不法数据信息的信号，因为用户的接受参数是相应不变的，这样便会导致用户所接收到的相应数据信号转变为反华势力所输送的一些不法信息。这些都属于人为恶意对我国广播电视卫星系统进行干扰与侵略。

2 卫星通信抗干扰技术

2.1 多波束天线抗干扰技术

我们能够依照不同地形的具体变化情况，对于星上发射天线结构对应具体指向加以调节与控制，确保广播电视通信系统能够依照不同的情况而采取更为适宜的卫星天线波束形状，从而确保整个系统的抗干扰性得到进一步提升。若是其中的波束出现干扰问题，便可以及时将这一波束进行关闭，另外一些波束也不会因此而被影响。如此，不仅能够有效避免出现干扰问题，也不会对卫星通行系统对于地面数据信号接收带来不利影响。现阶段所采用的多波束天线对应类型主要为三种，分别是反射式多波束天线类型、投射是多波束天线类型以及直接扶着相控阵多波束天线类型。

2.2 自适应调零天线抗干扰技术

此种抗干扰技术是能够确保天线系统可以有效借助方向图实际改变情况，从而通过自适应的方式对于波束所对应零点位置加以实时调节，确保能够准确和干扰源具体方向相对，同时将副瓣波束电平得以减小以确保能够对干扰信号加以有效抑制。此种抗干扰技术的具体原理，便是借助干扰信号和广播电视信号之间所对应的信号幅度、信号频率以及具体方位等存在差异，针对天线系统的不同阵元利用自适应加权方法加以有效处理之后，便能够对天线阵所对应的方向图进行自动调整和改进，确保在存在干扰原的具体方位上能够形成深度调零，通常其深度能够达到25～30 dB。这样，便能够确保广播电视信号遭受的干扰减小至最弱；同时，借助减小副瓣波束对应的电平值以对干扰信号进行有效抑制。采用此种技术可以对宽带干扰信号、窄带干扰信号、同频干扰信号以及领道干扰信号等多种类型的干扰加以有效抵抗。以往在采用此种技术过程中，利用的具体计算方法主要为最小均方方法。不过，在科学技术逐渐发展过程中，现在径向基函数算法以及神经网络算法等多种算法都被应用在了此项技术之中，这些先进计算方法的应用，能够确保自适应天线能够拥有更加优良的抗干扰性能，同时也能够更好地兼顾自适应天线所拥有的收敛速度问题，使得广播电视卫星通信系统的抗干扰性能得到极大提升。

3 国内抗干扰技术的发展趋势

最近一段时期内，我国广播电视卫星通信系统受到了一些不法分子的人为干扰，尤其是针对我国广播电视通信卫星系统之中转发器所存在的问题，开展了多起恶意干扰活动。在这些人为干扰活动之中，大部分都是借助堵塞式干扰方法以及插播式干扰方法实施干扰行为。就这些人为的干扰行为，国内专家与学者研究了相应的抗干扰技术以及措施。例如，通过采取加强广播电视信号所对应的上行功率这一方法，能够确保广播电视的发射信号较干扰信号强，这样便能够对存在的干扰信号进行有效压制。也可以针对广播电视信号进行加密处理，如此便能够有效避免一些非法信息被用户所接收，不过，此种方法无法防止黑屏问题的发生。以上的方法在抗干扰方面有一定的效果，不过都存在一定的限制与制约。所以，我国一些专家与学者指出，在针对广播电视卫星通信系统进行抗干扰设计过程中，要求“以天线为主、以转发器部件为辅、尤为关注空间分隔”。同时，还需要构建相应的监测中心，以确保我们能够更加全面与充分地掌握卫星通信系统对应的频谱数据与信息，及时发现干扰问题，并采取适宜措施有效解决。

现阶段，我国已经研制成功了拥有相对优良抗干扰性能的广播电视通信卫星，在所研制的抗干扰卫星系统之中，在进行抗干扰具体设计过程中，通过应用更加灵活的连接技术以及切换技术，从而确保可以更好地查找出来一些可移动点波束以及全国区域波束的干扰问题，并且针对这些干扰问题有效加以避免，能够更好地确保我国广播电视卫星通信的安全性与高效性。未来将会主要针对全新的抗干扰方法进行分析与研究，从而进一步提升广播电视卫星通信系统的抗干扰性能及顽存能力。

4 结语

随着目前信息全球化快速发展，我国的广播电视卫星基本上已经实现了无缝隙的全范围覆盖，由于广播电视的覆盖范围逐渐扩大，这对于我国广播电视事业整体发展来说是非常有利的，也是未来广播电视业发展的要求。不过，因为我国广播电视卫星所覆盖的实际范围相对广，同时广播电视在信号传输过程中所采用的信道是“透明化”的，这样使得广播电视卫星通信系统便极易受到外界因素的干扰，这对于用户收听与收视会带来不利影响。所以，我们针对目前广播电视卫星通信系统可能受到的干扰问题加以分析，并且提出相应的抗干扰技术，从而确保广播电视卫星通信系统能够更加安全与高效运行。