吳紹謙
【摘要】 隨著我國對通信需求的增加,衛(wèi)星通信技術(shù)得到了長足發(fā)展,衛(wèi)星通信有其獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn),同時,衛(wèi)星通信不受地域、時間等多種因素的限制,比較方便、高效,所以在軍事方面,衛(wèi)星通信的運(yùn)用比較廣泛。本文將就衛(wèi)星通信展開探討,分析可能造成干擾的因素,并提出相應(yīng)的策略。
【關(guān)鍵詞】 衛(wèi)星通信 抗干擾
不論是在民用領(lǐng)域還是軍事領(lǐng)域,衛(wèi)星通信技術(shù)都有廣泛應(yīng)用。一般情況下,干擾方會使用攻擊微波電磁頻譜、定向能控制來形成干擾,抗干擾主要是采取多種措施,加強(qiáng)空間信息系統(tǒng)的生存能力,防止干擾方攔截傳輸?shù)男畔?,對我方造成不利影響。由此可見,提高衛(wèi)星通信的抗干擾能力是極為重要的。
一、衛(wèi)星通信系統(tǒng)的主要干擾
1.1 星間信道干擾
星間通信信道是保證環(huán)球通信的必要因素,較為常見的是星間信道收發(fā)路徑的干擾,毫米波、微波等窄波束一般為星間信道所采用,一般采用通信天線方向圖、跳頻和擴(kuò)頻等措施達(dá)到抗干擾的目的。
1.2 上行信道干擾
一般情況下,通信干擾機(jī)、通信發(fā)射機(jī)位于大氣層內(nèi)或者海面、地面上,固定、機(jī)載、車載干擾機(jī)以及干擾衛(wèi)星等都會造成電磁干擾。干擾時需要為發(fā)射機(jī)取得1:1的干信比,所以,干擾機(jī)輻射功率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于通信機(jī)輻射功率,我們可以采取擴(kuò)頻或者跳頻的方法獲得功率優(yōu)勢,進(jìn)一步減小干擾,衛(wèi)星接收機(jī)可以采用天線自適應(yīng)調(diào)零技術(shù)。
1.3 下行信道干擾
這種情況下,通信干擾機(jī)、通信接收機(jī)都位于海面、地面或者大氣層中,而通信發(fā)射機(jī)一般位于衛(wèi)星上,機(jī)載、傘掛、飛航干擾機(jī)等都會產(chǎn)生電磁干擾,對于干擾信號來說,其信號輻射方向、干擾覆蓋面積等不及通信機(jī),但是其距離和功率相對于通信機(jī)有很大優(yōu)勢。我們可以采用綜合抗干擾策略、旁瓣遮擋技術(shù)對抗干擾。
二、抗干擾原理分析
當(dāng)通信系統(tǒng)接收到干擾后,如果要保證系統(tǒng)正常工作,那么系統(tǒng)干擾容限必須大于接收機(jī)的輸入干信比,用公式表示就是:
所以,要達(dá)到抗干擾效果,可以從提升干擾容限和降低干信比兩個方面入手。主要措施有降低實(shí)現(xiàn)損耗和接收、發(fā)射天線增益等。 三、衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù) 下面將從幾個方面詳細(xì)的分析衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)。 3.1 擴(kuò)頻技術(shù) 目前,衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)最基本的方式就是擴(kuò)頻技術(shù),這種技術(shù)主要是擴(kuò)大帶寬,讓帶寬大于傳輸所需最小帶寬,通過使用無關(guān)碼序列達(dá)到擴(kuò)展頻譜的效果,簡單來說,擴(kuò)頻技術(shù)是信息傳輸方式的一種;在信號接收端接受信號并解擴(kuò)以恢復(fù)信號。 這種技術(shù)有幾個方面的優(yōu)點(diǎn),例如抗干擾性能較好、安全、保密性較高、不會對其他設(shè)備造成干擾等。再者,頻譜不同,擴(kuò)頻技術(shù)可以分為FH(跳變頻率)和DS(直接序列擴(kuò)頻)兩種方式。 3.2 天線抗干擾技術(shù) 在衛(wèi)星通信抗干擾的諸多方式中,天線抗干擾技術(shù)是最為常用的,這種技術(shù)具有很強(qiáng)的靈活性,能夠?qū)崿F(xiàn)較大的衛(wèi)星覆蓋面,天線抗干擾技術(shù)一般有相控陣天線、智能天線、自適應(yīng)調(diào)零技術(shù)等。 3.3 自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù) ACM技術(shù)也就是自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù),適用于無線信道通信設(shè)備,例如衛(wèi)星等,這種技術(shù)具有信道自適應(yīng)的特點(diǎn)。主要原理是自適應(yīng)改變調(diào)制和編碼方式,實(shí)現(xiàn)方式是給發(fā)送端輸送信道狀態(tài)信息。如果信噪比較高,那么采用的信息速率較高,如果信噪比較低,采用的信息速率較低,力求達(dá)到最佳的整體性能。 3.4 無線光通信技術(shù) 這種技術(shù)主要是傳輸光信號,運(yùn)用大氣作為傳輸媒介,如果光發(fā)射功率足夠,并且接收端、發(fā)送端之間有視距路徑就能實(shí)現(xiàn)無線光通信。運(yùn)用這種技術(shù),可以透明傳送圖像、語音等其他多種數(shù)據(jù)。信道、接收機(jī)和發(fā)射機(jī)是無線光通信系統(tǒng)必需的組成部分。 四、結(jié)束語 綜上,首先分析了衛(wèi)星通信受到的幾種干擾,然后簡單分析了實(shí)現(xiàn)抗干擾效果的原理,最后針對衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù),詳細(xì)介紹了目前較為常用的幾種抗干擾技術(shù)。