黨大鵬
(91550部隊,大連 116023)
衛(wèi)星通信中,干擾衛(wèi)星、機載干擾、航載移動、車載、固定式干擾機等可對上行鏈路造成干擾,而傘掛式、機載式、干擾衛(wèi)星、飛航式干擾機等可干擾下行鏈路。一旦下行鏈路受到干擾,盡管在距離、功率上仍有超出衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器干擾源的優(yōu)勢,然而在信號輻射與覆蓋面積上卻有一定的限制產(chǎn)生。
無線通信系統(tǒng)中,以干擾類型為根據(jù)的分類方法有很多。以形成方式為根據(jù)可劃分為壓制式、攪拌式干擾;以發(fā)射控制為根據(jù)可劃分為人工、自動干擾;以頻譜形式為根據(jù)可劃分為掃頻式、部分頻帶、阻塞式干擾;以引導方式為根據(jù)可劃分為連續(xù)搜索、重點搜索、定頻守候、擴頻跟蹤、調(diào)頻跟蹤和轉(zhuǎn)發(fā)式干擾。而在不斷發(fā)展的科學技術背景下,國外有源抗干擾技術已經(jīng)擁有了上百千瓦的干擾頻率,且峰值功率可超出106W級,所生成的干擾形式豐富多樣。
(1)天線抗干擾
衛(wèi)星通信系統(tǒng)由于涉及地域偏大、分布范圍較廣的緣故,干擾產(chǎn)生幾率十分大,需將衛(wèi)星通信的覆蓋盡量優(yōu)化,提高靈活性,以便將其他因素的干擾最大限度弱化[1]?,F(xiàn)下,將自適應調(diào)零技術和智能天線技術融合后形成的天線抗干擾是一種常見的抗干擾技術,系統(tǒng)運行期間在大型、多波束衛(wèi)星接收天線的運用下,朝著指定范圍照射,倘若該過程中有干擾信號出現(xiàn)就會將波束自動關閉,自行選擇可完成通信的安全路徑,以此將抗干擾目標達成。智能天線能以信道環(huán)境為根據(jù)對天線圖方向自動調(diào)整,促使天線得以始終保持最佳性能。
(2)自適應編碼調(diào)制技術
該技術擁有通信自適應特點,在通信傳輸中應用,可總體評估信道環(huán)境,借助回傳信道朝著發(fā)送端傳輸信道實際情況,隨后以實際情況為根據(jù)確定編碼、調(diào)制方式。一般情況下,倘若信噪比偏低,要想完成通信需應用較低信息速率;反之需應用較高信號速率,以便為信道利用率協(xié)調(diào)于速率提供保障。如此一來即可實現(xiàn)系統(tǒng)運行效果的顯著提升,為信道傳輸提供可靠性保障。對比分析而言,自適應編碼調(diào)制技術可實現(xiàn)功率增益的提升,將系統(tǒng)回路延時等不足打破。因此,為了使系統(tǒng)性能更佳,需結(jié)合實際情況合理選擇編碼調(diào)制方案,以使衛(wèi)星通信系統(tǒng)的運行得以更穩(wěn)定。
(3)無線光通信技術
該技術是在大氣傳輸媒介的運用下傳輸光信號,倘若信號傳輸終端的路徑無遮擋,且光發(fā)射率充足,在該項技術的運用下即可為衛(wèi)星通信提供保障,將其所受到的干擾消除。傳輸機械設備FS0具有物理特性,疊加至任何傳輸協(xié)議上,可透明傳輸圖像、數(shù)據(jù)和音頻等內(nèi)容[2]。無線光通信系統(tǒng)的構(gòu)成皆為信道、發(fā)射機和接收機三要素,點對點傳輸過程中,會在各終端進行發(fā)射與接收兩個點的設置,以此推動全雙工通信目標的實現(xiàn)。一般情況下,F(xiàn)SO的傳輸是以紅外線為主,通信系統(tǒng)可維持不低于300GHz的工作頻段,能將來自于外部因素的影響、限制避免。而FSP協(xié)議透明,隱私性、安全性極高,電波彼此并不會造成干擾。國外發(fā)達國家目前已逐漸提高了對光通信技術的重視程度,并將大量時間、精力投入到研究工作中,研究出了效果十分優(yōu)異的激光空間鏈路技術,同時也在逐漸朝著長波長、大容量趨勢發(fā)展。
(4)限幅技術
限幅技術在抗干擾方面有著極為廣泛的應用,能將功率放大器受到的上行干擾有效避免。系統(tǒng)所處狀態(tài)較為理想時,要求限幅器具備特定限幅特點,通過高功率信號的輸入,可實現(xiàn)信號的減弱;而當信號所處狀態(tài)為低功率時,就會有十分微小的插入損耗產(chǎn)生。通信限幅的構(gòu)成主要包含硬、軟限幅兩部分,前者在非線性狀態(tài)下通過大信號的應用施壓給小信號,一旦有連續(xù)波干擾出現(xiàn),那么就會顯露出更為突出的壓縮比。而碳化硅材料相對于傳統(tǒng)硅材料而言,在電子飽和飄逸速度、熱導性能方面具有更顯著的優(yōu)勢,當其應用之后,能使相關器件具有更顯著的抗輻射效果。線性區(qū)域、限幅區(qū)是其工作的主要分布區(qū)域,壓縮比和干信比等要素間有著十分密切的關系,當限幅時因非線性因素影響緣故,強信號的產(chǎn)生率極高,可對小信號進行抑制,其最大值可實現(xiàn)6dB,遠強于原本4dB的性能。
衛(wèi)星通信抗干擾技術研究任務耗時極長且十分艱難,具體研究期間需對下述問題予以高度關注:新的衛(wèi)星通信抗干擾技術深入研究下,需進行更多的全新、科學通信體制的探索,并以此為基礎設計具有最低限度保障、更強預測能力的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。此類衛(wèi)星通信系統(tǒng)不但對信號處理技術有所需求,還能實現(xiàn)衛(wèi)星上各類抗干擾技術的綜合使用,以便對各類型的干擾進行抵抗,同時也對業(yè)務支持種類、組網(wǎng)能力等提出了更高靈活性的要求。而對于衛(wèi)星通信系統(tǒng)研究的強化而言,可入手于下述方面:其一,強化混合及自適應擴頻技術的研究工作。如在與混沌和密碼序列設計相關理論相結(jié)合的基礎上對具有更好性能的跳擴頻碼進行探索;其二,深入研究智能天線技術。智能天線技術是以設計天線反射面的形狀為主,以理想波束的獲取作為目標,不斷深入研究微帶天線;其三,以衛(wèi)星信道特征為根據(jù),探索信號調(diào)整的最佳方式,深入研究多制式、多數(shù)據(jù)率的調(diào)制解調(diào)器。
衛(wèi)星通信系統(tǒng)目前擁有相對豐富的抗干擾技術類型,無線和限幅等技術能在一定程度上保障衛(wèi)星通信系統(tǒng)。然而,對技術實踐應用效果展開深入探究得知,各項技術都有些許不足存在,仍需再次優(yōu)化。對此,技術人員在研究衛(wèi)星通信技術時,應以抗干擾、衛(wèi)星信道特征等作為側(cè)重,在將各項技術抗干擾操作能力提升之后,促使衛(wèi)星通信系統(tǒng)得以在各領域中發(fā)揮更為顯著的作用。