卫星通信抗干扰技术的发展探究

魏泽文 四川九洲电器集团有限责任公司

引言：卫星通信主要是借助于卫星的中继功能把地球上每一个通信站发出的信号以微波的形式大范围的传送出去，其通信信号的覆盖面积非常的广，带宽内的通信容量也相对较大，信号在电波的传输过程当中没有太大的损耗，所以通信的效果也比较好，卫星通信的相关技术多数情况下不会被地理因素所影响，在组网通信方面具有一定的快捷性，并且有助于达到全球无缝链接的目的，对于现阶段的通信系统具有极其重要的意义，被普遍使用在了电视、广播以及移动通信等方面。然而，目前的卫星通信信号还很容易受到多种干扰，导致信号的传送效率降低，甚至出现无信号的问题，所以对卫星通信抗干扰技术进行探究是非常有必要的。

1 对卫星通信造成干扰的主要因素

1.1 电磁因素

现阶段，在科学技术迅猛发展的形势下，各类电子设备所发出的电磁信号可以说是无处不在，其在不同程度上干扰着卫星的通信信号，尤其是具有较大功率的雷达系统、广播信号以及微波通信等，另外，平时的一些科研、医疗仪器输出的电磁波、工业机械电的噪音和地球站设施在质量方面存在的问题或者操作方面的问题而形成的杂波也能导致卫星信号在传输时受到相应的干扰。

1.2 天电因素

天电干扰基本上是由于自然环境中存在的各种电磁波而形成的，包括电离层闪烁、流星雨、爆炸、太空星体碰撞以及太阳黑子等自然现象所释放出的能量与射线。

1.3 人为因素

在现阶段的卫星通信当中，透明转发器被广泛的使用，其主要就是使信号在变频之后进行转发，而并不会顾及其他的应用，当采用人为的方式用功率比较大的上行信号加以干扰的时候，就会使得应正常传送的信号受到压缩的影响，大大的减小了正常信号所输出的功率，导致信号无法进行正常的传输。

2 卫星通信抗干扰技术的主要种类

2.1 天线抗干扰技术

现阶段，天线抗干扰技术得到了广泛的使用，因我国的卫星通信所覆盖的面积较大，在工作的过程中极易被敌方或别的一些干扰源所干扰，而天线抗干扰技术可以有效改进和调整卫星的覆盖面积，以此让卫星信号在最大程度上不受到干扰。在这种情况下，就算被某些干扰源，也不会影响到卫星信号的接收效果。就当前而言，天线抗干扰技术基本上包括了多波束天线技术、智能天线技术和自适应调零天线技术等。智能天线技术就是在卫星信号的入口处加设一种具有特殊性质的天线，其不仅可以对产生干扰的相关因素起到抑制的作用，还可以使天线列阵当中的信号与具体方向得到有效的控制和调整，借助于控制天线对多个波束以及零点进行改进，使卫星具有更好的抗干扰性。多波束天线技术可以使卫星的发射天线得到有效的控制，达到多方向调节的目的，同时对卫星天线的波束进行合理的调整，以此使卫星具有较强的抗干扰能力。自适应调零天线同样也能够使天线的阵元得到有效的控制和改进，以此达到降低信息干扰的目。此技术能够起到显著的抗干扰作用，智能天线技术就是以此为基础而研究出来的。

2.2 扩展频谱抗干扰技术

现阶段，在卫星通信的抗干扰技术当中，扩展频谱抗干扰技术得到了普遍的推广与使用，其大致上分为DS（direct spectrum）技术和FH（Frequency-Hopping Spread Spectrum）技术。DS技术也叫直接序列扩频技术，其可以使卫星信号得到有效的解扩，产生窄带式的信号，并且还能够使窄带干扰信号得到进一步的解扩，产生出宽带式的信号，然后再借助于窄带式的滤波器过滤信号当中的能量波，以此减小卫星通信所收到的干扰。我国在很早前就开始使用了DS技术，因此掌握了一定的相关理论知识和实践经验，对卫星的抗干扰工起到了很好的效果。FH技术也叫跳频技术，可以对各类不同的载波频率进行切换，使卫星通信具有较强的抗干扰性，而在宽带比较宽的环境下，FH技术要比DS技术所具备的直接序列扩频性起到更好的作用。

2.3 编码调制抗干扰技术

在卫星通信运行的过程当中，由于极易受各种不同因素的影响，使得通信数据经常会产生偏差，而编码调制抗干扰技术则能够很好的对相关的通信数据进行调整。编码调制抗干扰技术可以借助于级联编码的相关方案降低信号受干扰程度。利用对卷积码加以译码，使编码的效果达到更好。

2.4 星上处理抗干扰技术

在应用卫星通信抗干扰技术的时候，透明转发器极易受到干扰，倘若敌方专门对透明转发器加以干扰，那么就很可能导致重大损失的产生，而星上处理抗干扰技术就能够在很大程度上降低透明转发器受到的干扰，其同时对卫星的上下行链路实施去耦操作，并去掉其关联性，使透明转发器在受干扰的状态下被达到饱和，以此减小透明转发器所受到的干扰程度。此技术在现阶段得到了广泛的使用，并且也是通信卫星抗干扰技术今后的主要发展趋势。

2.5 限幅与线性化抗干扰技术

基于星上处理技术而研发出的限幅技术，可以有效防止信号干扰上行链路对透明转发器所造成的影响。限幅技术在应用时分为软、硬两类，软限幅转发器基本上应用于限幅区与线性区，可以使较大的信号的得到压缩。硬限幅转发器可以形成非线性的工作状态，也能够使较大的信号得到压缩，但在运行得过程中比较容易受到干扰。使用限幅技术能够有效减小扩频信号的抗干性，扩大转发器功率的线性面积，以此降低通信的干扰能力。

3.卫星通信抗干扰技术未来的发展方向和改进的措施

对卫星通信的相关抗干扰技术加以有效的创新，可以使卫星通信在运作的过程中能够更具安全性和稳定性，现阶段，对卫星通信产生干扰的相关因素越来越多，这就使得对其抗干扰方面的技术进行全面的探究显得更加重要了。基于此，就必须要对其进行进一步的研究，建立并不断完善卫星通信的相关抗干扰体系，合理使用各种不同的技术，逐步实现干扰体系的网络化，以此满足时代发展的需求。另外，卫星系统中信道的质量好坏也与通信的效果有着直接关系，所以，对卫星通信系统当中的信道也应进行深入的研究，探寻调制信号的新方式，创新卫星处理以及限幅线性化等抗干扰技术，将各种不同的卫星通信抗干扰技术充分的融合在一起，打造具有较高安全性和有效性的卫星抗干扰体系，不断提高卫星通信的质量，以此加快卫星通信事业的发展步伐。

4.结束语

本文在此对卫星通信当中存在的一些干扰因素展开了探讨，并在此基础上研究了现阶段我国卫星通信当中经常使用的一些抗干扰技术，并提出了具有一定科学性与合理性的解决方法。在社会科技迅猛发展的形势下，对卫星通信系统造成干扰的因素越来越多，因此，必须要在此情况下合理利用各类不同的抗干扰技术，并对这些技术不断的进行改进、创新与融合，创建其卫星通信的相关抗干扰体系，对其技术进行深入的研究和挖掘，以此使我国的卫星通信事业取得更大的进步。