浅谈卫星通信抗干扰技术

刘军军

摘 要：随着全球信息化进程的加快，人们对信息的需求呈多样化、复杂化趋势，通信已然进入了高速、宽带、大容量、多业务、可移动及个性化的时代。然而近年来，在卫星通信技术迅猛发展的趋势下，尤其是在导航定位、信息广播、全球电话业务、气象资料及环境资源勘测研究等方方面面的应用尤为广泛，并且越受人们的关注。但是，在现阶段的应用过程中，卫星通信技术的抗干扰能力还相对比较弱，使得卫星通信的优势无法得到全面发挥。

关键词：卫星通信;抗干扰技术;发展前景

卫星通信主要是借助卫星的中继转发功能把每一个地球站发出的信号以微波的形式大范围的传送出去。卫星通信具有相当广的信号的覆盖范围，相对短波通信而言，其帶宽内的通信容量也相对较大;由于信号在电磁波的传输过程中损耗比较小，所以通信的效果也比较好;正是因为卫星通信技术在大多数情况下不受地理因素的影响，可以实现快速灵活地进行组网通信，有助于达到全球无缝链接的目的，对于现今的通信系统具有尤为深远的意义。目前，即使卫星通信技术在移动通信及电视广播等方面得到了普遍使用，但是卫星通信信号仍然面临多种干扰因素，最终导致信号的传送效率大大降低，最为严重的是出现信号的中断，所以我们非常有必要对卫星通信抗干扰技术进行探究的。

1 卫星通信干扰的主要因素

1.1 电磁因素

近年来，随着科学技术快速发展，各种各样的电子产品所发出的电磁辐射时时刻刻充斥着整个自由空间，对卫星通信信号在传输过程中受到不同程度的干扰，比如大功率的雷达系统、微波通信系统及科研医疗仪器产生的电磁干扰，工业机械的电噪音等等。

1.2 天电因素

自然环境中存在的各种电磁波是造成天电干扰的主要因素，其中包括电离层闪烁、流星雨、核爆炸、太空星体碰撞以及太阳活动等等自然现象造成的能量辐射。

1.3 人为因素

在现如今的卫星通信中，广泛使用透明转发器，目的就是先对信号进行变频，之后再进行转发，当人为采用大功率上行信号对此加以干扰的时候，会导致正在传输的信号受到压缩，很大程度上减小信号的输出功率，从而致使信号的正常传输无法进行。

2 卫星通信常用的抗干扰技术

2.1 天线抗干扰技术

目前，天线抗干扰技术使用相当广泛，由于我国卫星的通信覆盖面积比较大，在信号传输的过程中非常容易被敌方或其他的一些干扰源所干扰，导致通信质量不佳甚至通信中断。然而，天线抗干扰技术是一种对卫星的通信覆盖面积进行有效改进和调整，从而在最大程度上保证卫星在进行信号传输时不受到干扰。在这样情形下，就算卫星信号传输受到某些干扰源的干扰，也不影响卫星信号接收效果，以此保证有效的卫星通信。现如今，天线抗干扰技术主要包含了多波束天线技术、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接收处加设一种特殊性能的天线，从而不仅可以抑制各种相关干扰因素，还可以有效地控制和调整天线列阵中的信号与其具体传输方向，通过控制天线对多个波束以及零点的改进以保证卫星具备良好的抗干扰性能。多波束天线技术是指有效的控制卫星的发射天线，实现多方向调节天线的目的，同时合理地调整卫星天线的波束，以此保证卫星具有较强的抗干扰能力。自适应调零天线是有效的控制和改进天线的阵元，从而降低信息的干扰。

2.2 扩展频谱抗干扰技术

在卫星通信的抗干扰技术当中，普遍的使用扩展频谱抗干扰技，这种抗干扰技术大体上分为直接序列扩频技术和跳频技术。直接序列扩频技术简称DS技术，在发射卫星信号时通过高速扩频序列扩展信号的频谱，在接收卫星信号时用同一种扩频序列对信号进行解扩，以此还原原始信号，从而减小卫星通信中受到的干扰。由于DS技术具有高安全性高抗干扰性的，所以大大提高了卫星的抗干扰效能。跳频技术简称FH技术，是指收发双方传输信号的高频载波的频率按照事先预定规律进行随机跳变，保证卫星通信较强的抗干扰性能。

2.3 编码调制抗干扰技术

由于各种不同因素极易影响卫星通信，从而使卫星通信过程中数据常常出现异常，所以我们可以采用编码调制抗干扰技术对相关的通信数据进行良好的调整。编码调制抗干扰技术是采用级联编码方案以此来降低信号受到干扰的程度。

2.4 星上处理抗干扰技术

在进行卫星通信时透明转发器非常容易受到干扰，假设敌方特意针对透明转发器进行干扰，就在很大程度上导致通信质量遭受重大损失，然而我们采用星上处理抗干扰技术可以在很大程度上降低透明转发器受到的干扰，同时对卫星的上、下行链路实施控制降低透明转发器受到的干扰程度。

2.5 限幅与线性化抗干扰技术

限幅技术是在星上处理技术基础上研发出来的，可以有效降低干扰信号对透明转发器的影响。限幅技术使用时主要分为软、硬两类，限幅区与线性区基本应用软限幅转发器，可以压缩较大的信号。硬限幅转发器工作在非线性的工作状态，能够压缩较大的信号，在运行过程中不可避免会受到干扰。

3 卫星通信抗干扰技术的发展方向

创新卫星通信的相关抗干扰技术，可以使卫星通信在工作过程中更加安全稳定。现阶段，越来越多干扰因素影响卫星通信，我们大力度研究卫星通信的抗干扰技术，正确应用各种抗干扰技术，并且充分的融合各种卫星通信抗干扰技术，逐步建立一个安全性高的网络化的卫星抗干扰体系，从而不断改善卫星通信的质量，以此加快卫星通信事业的稳步发展，满足信息时代发展的迫切需求。