浅论卫s星上行站抗干扰技术

李韫秋

摘 要：随着现代科学技术的发展，卫星通信技术发展迅速，由于该项技术其有着覆盖广、

传输迅速、距离远、信号质量高等有点，应用上也日益广泛。但是因卫星信道处在一个相对开放的状态，因而在实际传输中易受到诸多因素的影响，使得传输信号质量降低，甚至停传。为此，必须强化卫星传输的抗干扰能力。本文从电视广播卫星传输的基本特征出发，系统剖析卫星通信的干扰类型及期产生过程，在此基础上对当前卫星上行站常用抗干扰技术及系统进行分析。

关键词：卫星上行站 干扰类型 抗干扰技术

中图分类号：TN927 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）11（a）-0000-00

卫星传输就是基于卫星这个中继站实现一对对的无线传输，其有着覆盖范围广、传输远、效率高、质量优等特点，在电视广播信号传输中有广泛应用[1]。但该项技术也存在不足，其信道为开放式，因而易受干扰，影响到传输质量。如何减少干扰，确保电视广播信号的安全、稳定传输是必须重视和解决的问题。

1 卫星传输基本特征

从当前电视广播信号的卫星传输看，有着这两个突出特征：一是既有的卫星传输系统基本上应用单波束赋形天线和透明转发器，同时因卫星处在地球静止轨道内，再加上无线频率为有限的，所以卫星空间与运行频率都属于公开的，此外卫星转发器转换成电视广播节目的编码形式也为公开的，基于此种开放式特征，使得在卫星覆盖范围及其运行频率内，任何信号只需满足传输条件都可通过卫星实现转发。二是为更好更充分的使用转发器带宽，电视广播卫星一般是应用单路单载波（SCPC）和多路单载波（MCPC）[2]。应用前种方式，可实现多个节目经频率分配使用相同卫星转发器，如此虽可减少一定地面接收设备，但因多载波上行会出现互调性干扰，而转发器需回退一定功率，进而导致卫星运行功率难以得到充分利用，因每一个载波间都要有充足的频带，会影响到频带利用率的提升；如应用后种方式，多个电视广播节目可使用单个载波，独用转发器，因属于单载波上行，因而转发器功率能够得到充分使用，且有效节省多载波上行过程中的频率保护时间，能够让转发器处在一个饱和状态，可将干扰降至最小，但应用该种方式，需要增加一定数量的地面接收设备，在成本上有所增加。

2 卫星上行站干扰类型

2.1 自然因素

这是卫星上行站干扰的最为常见的一个干扰源，常见的是雨衰、日凌，其中雨衰造成的干扰可采取增加上行功率来解决；日凌产生的干扰一般是对卫星下行带来干扰，对上行干扰很小，现阶段对于日凌干扰尚无有效解决方法，通常增大卫星上行站天线口径，及强化接收系统的灵敏度可减小日凌干扰。

2.2 电磁波

通常是大功率发射机的强磁场区，常见的是雷达信号、微波通信信号等方面的干扰。这些干扰都可会对卫星上星站系统的运行带来很大影响[3]。针对此种干扰，在选择上行站时必须进行电磁波环境的严格监测，应远离雷达、通信基站，减少干扰。

2.3 设备故障

此种干扰主要包括这两个方面，一是地面设备的干扰；二是卫星系统设备的干扰。对于这种干扰，通常可使用冗余备份系统来解决。

2.3 人为因素

人为因素干扰有多种，主要有同极化干扰、反极化干扰、人为操作失误及恶意干扰。通常，同极化、反极化两类干扰可协调好卫星管理中心与上行站关系来解决；针对人为操作失误带来的干扰，则应健全管理制度，优化操作流程，推进上行站智能化建设，减少人为因素影响。针对恶意干扰，则可采取调低转发器档位、提升上行功率来控制，也可应用新型抗干扰卫星全面消除此种干扰。

3 卫星上行站抗干扰技术分析

3.1 常用技术

当前，针对卫星上行站抗干扰的技术有这几种：一是应用大功率发射机及增益优良的发射天线，如此遇到干扰，可采取降低转发器增益档位，及提高上行站上行功率来应对；二是上行站尽量选用MCPC方式，且要让转发器处于饱和状态，以强化抗干扰能力；三是创建性能健全的上行站自测系统，及时探测到干扰并有效处理。

3.2 抗干扰系统

本文将重点剖析卫星上行站的抗干扰系统。该系统的建立是以分析误码率、图像、载噪比等参数为基础的，通过系统分析这些参数，判断该时抗干扰的能力和级别，也就是功率增大的大小及步长。具体从这几方面进行分析：

（1）如下行站的信号接收误码率有下降，且高处限定值，而接收电平未降低，接收机也可正常解调信号图像，这时抗干扰自控系统可通过小步长来提高上行功率；如下行站的信号接收误码率下降，且高出限定值，接收电平无变化，但接收机无法正常解调信号图像，那么这时抗干扰自控系统可通过大步长来提高上行功率。

（2）如非法信号功率比正常传输信号功率大，接收机则会有效锁定这一信号，进而准确解调其图像，这是可通过对比上、下行所接收的节目实际内容来进行判断，如两者未能一致，那么抗干扰自控系统会通过大步长来提高上行功率，发挥抗干扰的作用。

（3）如是应用SCPC方式的上行载波，为避免因本上行站功率过大而对其它载波信号产生影响，可通过分析误码率及接收电平的波动情况判定，如误码率低于正常水平，接收电平高于正常水平，那么表示该站上行功率偏高，这是抗干扰自控系统将会通过小步长来减小上行功率，直到两个参数恢复到正常水平。但要特别指出的是，此种情况仅仅适合SCPC方式下的上行载波，而不适合MCPC方式。

要确定上面两个参数的正常值、限定值，需要技术人员对正常上行进行较长时间的观察、分析及针对性模拟试验，然后才能够确定。卫星上行站的抗干扰自控系统结构和运行流程，

主要由三个系统构成：（1）综合检测系统，其功能在于接收误码率、接收电平及内容比对等检测设备的数据，并把这些数据与预先设定的参数一一比对，然后得到对比结果；（2）逻辑判断系统，其功能就是接收综合检测系统得到的对比结果，再依照预先设定的逻辑关系来判断，同时生成针对性操作指令；（3）设备网管系统，它的作用就是采集各上行设备运行状态的信息，同时提供操作界面，并要接收逻辑判断系统发出的操作指令，并执行指令。

该系统的运行工流程具体为：经接收天线接收到下行信号，然分别传输到接收误码率检测、接收电平檢测及上下行内容比对三个设备上，并将调制器发出的L-Band信号传输到上下行内容比对设备中，误码率、电平两个检测设备则把得到结果传输到综合检测系统上，在完成上下行内容全部比对之后，把得到的结果一同传输给综合检测系统。然后综合检测系统把得到的各参数结果和预先设定的参数逐一对比，如不一致则会发出相应报警信息同时传送到逻辑判断系统，其接收到综合检测系统传输的信息后，和预先设定的对应参数比较，餐后得到结果，作出相应指令，同时把这些指令传输到设备网管系统，再通过该统接收逻辑判断系统发出的操作指令后，对上行设备的运行功率进行调节，最终达到抗干扰的目的。

4 结语

本文在分析当前电视广播卫星传输的特点及上行站干扰信号的基础上，对常用的抗干扰技术进行了分析，重点对上行站抗干扰自控系统的构造、运行流程进行了分析。该系统是基于计算机建立的，通过自动方式进行检测和操作，大幅提升了干扰信号判断准确性，减少人为影响，有助于提升卫星上行站的运行效率和质量。

参考文献

[1] 周洪波.广播电视卫星地球站抗干扰监控技术浅探[J].信息通信，2011（4）：61-62.

[2] 陈鑫.卫星通信系统抗干扰问题刍议[J].城市建设理论研究：电子版，2013，6（18）：227-229.

[3] 赵凯丽.刍议无线通信的抗干扰技术[J].数字技术与应用，2015，7（11）：51-51.