張旭
【摘要】本文主要分析了在衛(wèi)星廣播電視運(yùn)行過程中,信號被干擾的因素,并介紹了目前抗干擾信號技術(shù)在實踐當(dāng)中的具體應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星廣播電視;抗干擾信號技術(shù);應(yīng)用分析
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展了,我國衛(wèi)星通信技術(shù)也取得了長足的進(jìn)步,衛(wèi)星通信具有覆蓋范圍廣、傳輸速度快等方面的優(yōu)良特點,基于此,衛(wèi)星通信技術(shù)在我國的發(fā)展和應(yīng)用非常迅速,如今已被廣泛應(yīng)用于商業(yè)、軍事以及衛(wèi)星電視等多個領(lǐng)域,然而衛(wèi)星通信由于傳輸?shù)木嚯x較遠(yuǎn)、采用無線的方式進(jìn)行信號傳輸,在使用衛(wèi)星通信技術(shù)傳輸信息的過程中容易受到其他因素的干擾,因此想要更好地使用衛(wèi)星通信技術(shù)進(jìn)行信息傳輸就必須研究和應(yīng)用抗干擾信號技術(shù)。
1. 干擾衛(wèi)星廣播電視信號的因素
在衛(wèi)星廣播電視信號的實際使用過程中,受干擾因素是多種多樣的,主要包括:自然因素干擾、鄰星干擾、相鄰信道干擾以及人為因素干擾。
1.1 自然因素干擾
在衛(wèi)星廣播電視技術(shù)的使用過程中受到自然干擾因素的影響比較大,自然干擾因素會使得衛(wèi)星廣播信號衰弱甚至是中斷。常見的自然干擾因素主要包括雨雪天氣以及日凌現(xiàn)象,在雨雪天氣出現(xiàn)時,由于大量的雨雪通過衛(wèi)星廣播信號時,雨雪會吸收衛(wèi)星廣播信號中的部分電波,導(dǎo)致衛(wèi)星廣播傳輸過程中產(chǎn)生的電波發(fā)生散射,這無疑會使衛(wèi)星廣播信號減弱,影響正常衛(wèi)星廣播傳輸信號的功能。日凌現(xiàn)象則是指太陽黑子產(chǎn)生的強(qiáng)烈電子波在衛(wèi)星、地球和太陽處在一條直線上時會直接投射到衛(wèi)星地球站的天線上,強(qiáng)烈的電磁波會導(dǎo)致噪聲干擾出現(xiàn),使得衛(wèi)星信號傳輸受到影響甚至導(dǎo)致衛(wèi)星信號傳輸中斷。
1.2 鄰星干擾
最早衛(wèi)星通信技術(shù)應(yīng)用范圍比較小,因此衛(wèi)星的數(shù)量也比較少,在衛(wèi)星數(shù)量較少的情況下,鄰星之間相互干擾的現(xiàn)象也比較少,但隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的開發(fā),如今的衛(wèi)星通信技術(shù)已經(jīng)被投放到了商業(yè)中,為了滿足商業(yè)使用需求,越來越多的衛(wèi)星被發(fā)射成功,同軌衛(wèi)星的數(shù)量越來越多,這無疑會使得衛(wèi)星間隔密度越來越低,由此導(dǎo)致相鄰衛(wèi)星之間出現(xiàn)信號干擾的現(xiàn)象越來越多。相鄰衛(wèi)星干擾主要分為上行干擾和下行干擾,上行干擾是指,在相鄰的兩顆衛(wèi)星中,其中一顆衛(wèi)星的個別用戶天線偏向另外一顆被干擾的衛(wèi)星,進(jìn)而導(dǎo)致另一顆衛(wèi)星信號受到干擾,而下行干擾則是指,相鄰的衛(wèi)星之間具有共同的覆蓋區(qū)域,被干擾的衛(wèi)星除接收原本計劃接收的信號之外,還接收了干擾衛(wèi)星計劃接收的信號。
1.3 相鄰信道干擾
相鄰信道干擾主要是因為兩個衛(wèi)星的信號軌道距離過近造成的,具體分為以下兩種情況:一方面,可能是相鄰的信號之間出現(xiàn)了頻帶重疊,導(dǎo)致出現(xiàn)信號干擾現(xiàn)象,另一方面,則可能是用戶的載波頻譜不符合標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)了副瓣或者是噪底過高,為了解決這一問題,在進(jìn)行衛(wèi)星信號測試時,必須確保用戶衛(wèi)星信號的載波頻譜在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi),達(dá)到衛(wèi)星高速的標(biāo)準(zhǔn),不僅如此,使用相同轉(zhuǎn)發(fā)器的各個單位之間也需要相互溝通和配合,不能夠擅自調(diào)整上行功率。
1.4 人為因素干擾
人為干擾因素主要是由于錯誤的操作造成的,主要包括在進(jìn)行安裝的過程中,操作人員未能夠按照要求的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行正確的測試操作,在進(jìn)行調(diào)試的過程中,工作人員過分依賴過去的經(jīng)驗而沒有按照衛(wèi)星的調(diào)試要求進(jìn)行操作,還可能存在個別用戶的錯誤行為導(dǎo)致誤發(fā)信號,上訴行為都可能導(dǎo)致衛(wèi)星廣播信號出現(xiàn)問題,受到干擾后不能夠正常使用。
2. 抗干擾信號技術(shù)的具體應(yīng)用
2.1 抗干擾信號技術(shù)在商業(yè)中的應(yīng)用
在商用衛(wèi)星中當(dāng)前主要是采取了以下三種抗干擾信號技術(shù):
首先,將可變式波束天線技術(shù)應(yīng)用在固定波束天線或者是可移動波束天線當(dāng)中,在我國固定波束天線被廣發(fā)運(yùn)用于電視臺中,通過使用固定波束天線能夠與衛(wèi)星進(jìn)行良好的信號傳輸。而通過使用可移動波束天線,則可以擴(kuò)大使用范圍,能夠應(yīng)用在衛(wèi)星覆蓋范圍以外的地區(qū),而在固定或者可移動波束天線中使用可變式波束天線則能夠?qū)崿F(xiàn)避免干擾源地區(qū),因此這一技術(shù)如今在廣播電視臺中使用比較多
其次,合理控制衛(wèi)星覆蓋范圍,衛(wèi)星覆蓋范圍過大,難免會接收到其他信號,導(dǎo)致衛(wèi)星通信被干擾,因此需要在不影響衛(wèi)星通信使用的情況下,縮小衛(wèi)星覆蓋范圍,進(jìn)而減少被干擾的可能性,不僅如此,在衛(wèi)星覆蓋的邊緣地區(qū)需要控制天線數(shù)量。
最后,在衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器中安裝認(rèn)證裝置。在使用衛(wèi)星通信的過程中,難免會出現(xiàn)一些操作失誤的情況,導(dǎo)致發(fā)射出不應(yīng)該發(fā)射的信號,干擾正常的衛(wèi)星通信,因此需要通過安裝認(rèn)證裝置對于發(fā)射的信號進(jìn)行加密,只有通過認(rèn)證的信號才能夠被轉(zhuǎn)發(fā)器接受并發(fā)射,通過這樣的方式能夠自動過濾部分誤發(fā)的信號。
2.2 抗干擾信號技術(shù)在衛(wèi)星地球站中的應(yīng)用
首先,應(yīng)該加大衛(wèi)星地球站的傳輸功率,通過加大衛(wèi)星通信傳輸過程中使用的信號接受天線的功率以及傳輸口徑,可以有效提升接受天線的存儲功率,通過這一方面,能夠在出現(xiàn)干擾信號時,對干擾信號進(jìn)行有效的壓制,使得正常接收的信號能夠得到有效的傳輸。
其次,為了提升信號抗干擾效果,在進(jìn)行信號傳輸和接受的過程中,應(yīng)該采用較為先進(jìn)的采用多路多載波信號,不僅如此,對于多路多載信號也需要加強(qiáng)其功率,使得其在進(jìn)行信號傳輸?shù)倪^程中,能夠通過大功率傳輸提升加強(qiáng)信號,進(jìn)而能夠壓制相對較弱的信號,避免較弱的信號對正常的信號傳輸和接受造成干擾。
最后,對數(shù)字衛(wèi)星廣播電視信號進(jìn)行加密,并在用戶的接受天線或者接收盒上設(shè)定僅能夠接受加密信號的裝置,進(jìn)而達(dá)到屏蔽其他信號的目的,避免用戶在收看廣播電視的過程中受到其他信號的干擾。
2.3 抗干擾因素在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著社會科技的發(fā)展,如今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了不斷加強(qiáng),在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被應(yīng)用于衛(wèi)星通信抗干擾領(lǐng)域后,出現(xiàn)了碼流比抗干擾技,通過這一抗干擾技術(shù),能夠?qū)﹄娨暪?jié)目信號源以及衛(wèi)星的下行信號進(jìn)行實時的比對和檢測來檢測衛(wèi)星通信信號是否被干擾,一旦碼流比抗干擾技術(shù)發(fā)現(xiàn)信號被干擾時就會發(fā)出警報,并自動加大信號傳輸?shù)墓β剩瑢⒏蓴_信號壓制下去,確保正常的衛(wèi)星通信不被干擾,如今碼流比抗干擾技術(shù)越來越多地被應(yīng)用在我國廣播電視衛(wèi)星通信信號的傳輸過程中。
3. 總結(jié)
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,如今我國廣播電視衛(wèi)星抗干擾技術(shù)也在不斷提升,除了完善和加強(qiáng)了傳統(tǒng)抗干擾方式的應(yīng)用外,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而研發(fā)的碼流比技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢,在衛(wèi)星通信過程中被更多的使用。而為了推動我國衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的提升,在未來還需要進(jìn)行更加深入地研究,探索其與前沿技術(shù)如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及數(shù)字化技術(shù)等其他技術(shù)結(jié)合的可能性。
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