针对卫星通信抗干扰策略的探讨

中国新通信 / 2018年06月06日 12:25

新闻

吴绍谦

【摘要】 随着我国对通信需求的增加,卫星通信技术得到了长足发展,卫星通信有其独到的优点,同时,卫星通信不受地域、时间等多种因素的限制,比较方便、高效,所以在军事方面,卫星通信的运用比较广泛。本文将就卫星通信展开探讨,分析可能造成干扰的因素,并提出相应的策略。

【关键词】 卫星通信 抗干扰

不论是在民用领域还是军事领域,卫星通信技术都有广泛应用。一般情况下,干扰方会使用攻击微波电磁频谱、定向能控制来形成干扰,抗干扰主要是采取多种措施,加强空间信息系统的生存能力,防止干扰方拦截传输的信息,对我方造成不利影响。由此可见,提高卫星通信的抗干扰能力是极为重要的。

一、卫星通信系统的主要干扰

1.1 星间信道干扰

星间通信信道是保证环球通信的必要因素,较为常见的是星间信道收发路径的干扰,毫米波、微波等窄波束一般为星间信道所采用,一般采用通信天线方向图、跳频和扩频等措施达到抗干扰的目的。

1.2 上行信道干扰

一般情况下,通信干扰机、通信发射机位于大气层内或者海面、地面上,固定、机载、车载干扰机以及干扰卫星等都会造成电磁干扰。干扰时需要为发射机取得1:1的干信比,所以,干扰机辐射功率要远远高于通信机辐射功率,我们可以采取扩频或者跳频的方法获得功率优势,进一步减小干扰,卫星接收机可以采用天线自适应调零技术。

1.3 下行信道干扰

这种情况下,通信干扰机、通信接收机都位于海面、地面或者大气层中,而通信发射机一般位于卫星上,机载、伞挂、飞航干扰机等都会产生电磁干扰,对于干扰信号来说,其信号辐射方向、干扰覆盖面积等不及通信机,但是其距离和功率相对于通信机有很大优势。我们可以采用综合抗干扰策略、旁瓣遮挡技术对抗干扰。

二、抗干扰原理分析

当通信系统接收到干扰后,如果要保证系统正常工作,那么系统干扰容限必须大于接收机的输入干信比,用公式表示就是:

所以,要达到抗干扰效果,可以从提升干扰容限和降低干信比两个方面入手。主要措施有降低实现损耗和接收、发射天线增益等。

三、卫星通信抗干扰技术

下面将从几个方面详细的分析卫星通信抗干扰技术。

3.1 扩频技术

目前,卫星通信抗干扰技术最基本的方式就是扩频技术,这种技术主要是扩大带宽,让带宽大于传输所需最小带宽,通过使用无关码序列达到扩展频谱的效果,简单来说,扩频技术是信息传输方式的一种;在信号接收端接受信号并解扩以恢复信号。

这种技术有几个方面的优点,例如抗干扰性能较好、安全、保密性较高、不会对其他设备造成干扰等。再者,频谱不同,扩频技术可以分为FH(跳变频率)和DS(直接序列扩频)两种方式。

3.2 天线抗干扰技术

在卫星通信抗干扰的诸多方式中,天线抗干扰技术是最为常用的,这种技术具有很强的灵活性,能够实现较大的卫星覆盖面,天线抗干扰技术一般有相控阵天线、智能天线、自适应调零技术等。

3.3 自适应编码调制技术

ACM技术也就是自适应编码调制技术,适用于无线信道通信设备,例如卫星等,这种技术具有信道自适应的特点。主要原理是自适应改变调制和编码方式,实现方式是给发送端输送信道状态信息。如果信噪比较高,那么采用的信息速率较高,如果信噪比较低,采用的信息速率较低,力求达到最佳的整体性能。

3.4 无线光通信技术

这种技术主要是传输光信号,运用大气作为传输媒介,如果光发射功率足够,并且接收端、发送端之间有视距路径就能实现无线光通信。运用这种技术,可以透明传送图像、语音等其他多种数据。信道、接收机和发射机是无线光通信系统必需的组成部分。

四、结束语

综上,首先分析了卫星通信受到的几种干扰,然后简单分析了实现抗干扰效果的原理,最后针对卫星通信抗干扰技术,详细介绍了目前较为常用的几种抗干扰技术。

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