卫星通信抗干扰技术的发展研究

摘  要：卫星通信技术是一种新型的技术形式，在各个相关领域得到了广泛的应用，包括通讯、探测、定位导航等领域。卫星通信技术具有频带宽、容量大、业务种类多、覆盖面积大、不受地理条件限制等诸多优势，但其优势的彰显还需要借助卫星通信的抗干扰技术，并以此保障卫星通信质量。本文在研究卫星通信的抗干扰技术时，主要介绍了卫星通信的抗干扰类别、常见的卫星通信抗干扰技术等，并最终对卫星通信抗干扰技术的发展前景进行了分析。

关键词：卫星通信;抗干扰技术;通信技术发展

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）07-0067-02

Abstract：Satellite communication technology is a new type of technology，which has been widely used in various related fields，including communication，detection，positioning and navigation. Satellite communication technology has many advantages such as frequency bandwidth，large capacity，multiple types of services，large coverage area，and no geographical restrictions. However，its advantages also need to rely on the anti-jamming technology of satellite communication to ensure the quality of satellite communication. In the study of anti-jamming technology of satellite communication，this paper mainly introduces the anti-interference category of satellite communication，common anti-interference technology of satellite communication，etc.，and finally，the development prospect of anti-jamming technology in satellite communication is analyzed.

Keywords：satellite communication;anti-jamming technology;development of communication technology

0  引  言

衛星通信技术彰显的是一种高端性和先进性，在这一通信系统中，卫星作为一种中继设备，其能够采集从地球上传播出的信号，并通过微波形式对其进行处理、转发和传输，通过这种技术传播的信号具有极广的覆盖范围，极大的通信频带和传输容量，还能够突破地域和时间的局限，体现出强大的信号处理和传播功能。但是在卫星通信传播过程中，其传播的信号也会受到相应介质的干扰，从而影响传播质量，因此，必须研究出有针对性的抗干扰技术，确保能够提高通信系统更加稳定地进行传输，从而保障信号安全。

1  卫星通信抗干扰分类

1.1  人为干扰

在卫星通信信号传输过程中，对信号进行处理的环节主要是利用透明转发器实现信号的变频转发，除此之外，缺乏对信号的恰当处理，因此，必须通过人工操作来处理信号。若通过人工输出大功率的上行信号，则会出现信号干扰，从而压缩正常输出的信号，并降低其输出功率。

1.2  电磁干扰

电子技术在当前的时代发展过程中的作用越来越重要，各种电子设备的出现不仅丰富了人们的生活和娱乐形式，同时也对改善人们的工作和生活的便利程度有重要的作用。随着电子设备的增多，其产生的电磁信号不断增强，并形成电磁波束，在电磁波束系统中，占比较多的电磁信号类型为广播信号、微波通信信号等，再加上工业生产和医疗等行业使用的机械等都会产生部分电磁波，从而干扰卫星信号的正常传输。

1.3  天电干扰

天电干扰是大气层中各种电磁现象引起的，主要指的是通过自然界产生的电磁波，包括天体中的黑子活动、流星雨等，还包括电离层闪烁都会产生相应的射线，并形成电磁波束，也不利于卫星通信的正常进行。

1.4  通信系统间的互相干扰

在卫星通信过程中，需要搭建通信系统，并且要借助通信卫星实现信号传输，主要的信号处理设备位于通信转发器上，这一设备能够对卫星信号进行上行和下行的传输。但是在实际的信号传输过程中，由于能够使用的通信卫星频率资源并不多，因此，对于不同的卫星而言，其在传输信号的过程中，可能会使用相同的通信频率，由此会造成频率复用，导致不能为临近卫星留置出合适的隔离度，从而出现各个通信系统间的干扰现象。

2  卫星通信常见的抗干扰技术

2.1  天线抗干扰技术

在卫星通信抗干扰技术中，天线抗干扰技术是较为常见的技术之一。我国日常的卫星通信过程中具有十分广泛的覆盖范围，外界的卫星或信号可以实现对卫星信号的干扰，天线抗干扰技术就是基于此而研发出的卫星通信抗干扰技术之一。天线抗干扰技术主要优化的是卫星信号的覆盖范围，能够使信号更加精确的与各个区域对接，提高信号的抗干扰能力。当卫星信号受到干扰时，天线抗干扰技术也能够发挥效用，保障信号的正常接收。对天线抗干扰技术进行分类可知，其涉及智能天线技术、多波束和自适应调零天线技术等，不同的抗干扰技术形式其对信号的处理方式不同，智能天线技术则是对卫星信号入口处进行处理，将一种特殊的天线安装在信号入口部位，从而控制天线列阵，且能够首先对信息号和方向进行深入控制，能够对不正常的数值进行调整等，从而使卫星通信能够很好地抵抗外界的干扰。而多波束天线技术则主要控制和调节的是卫星的发射天线，可以从不同方向进行调节，并最终使天线波束处于正常状态。对于自适应调零天线抗干扰技术而言，其在应用过程中，主要控制的是天线阵元，并调零信息干扰参数值。

2.2  扩展频谱抗干扰技术

扩展频谱抗干扰技术在我国卫星通信抗干扰中的应用取得了良好的成效，对于这一技术而言，在应用时需要了解DS与FH这两个技术形式。其中DS技术是一种直接序列的扩频技术，因此在处理信号时，可以对信号进行解扩，可以实现宽带信号和窄带信号间的转换，在此基础上，借助窄带滤波器可以很好地过滤信号能量，以减少干扰元素。FH技术则是一种跳频技术，对信号进行处理时，主要通过切换载波频率来降低干扰量，若信号具有较宽的宽带，则最好使用FH技术抵抗外界信号的干扰。

2.3  编码调制抗干扰技术

编码调制抗干扰技术的主要作用在于纠错，即纠正在信号传输过程中出现的数据偏差。尤其在受到外界干扰时，信号数据很容易出现差错，此时，编码调制抗干扰技术的作用就能够显现出来。当发现差错时，可以启动级联编码方案，对于形成的卷积码，要进行破译，确保编码工作成效良好。在当前数字化卫星通信系统中，编码调制抗干扰技术具有更大的应用优势。

2.4  星上处理抗干扰技术

这种技术的出现主要针对的是卫星通信中的透明转发器，通过星上处理技术，能够完善转发器的信号处理功能，借助星上技术的数字信号处理算法和大规模集成电路技术，可以帮助转发器更好地处理上下行信号，并实现科学滤波处理。

2.5  限幅和线性化抗干扰技术

这一技术形式是在星上处理技术之上发展而来的，其主要作用在于辅助转发器进行信号的传输，能够降低其他信号对转发器的干扰。限幅技术包括软限幅和硬限幅，两种限幅技术主要针对的是线性区和非线性区，两种限幅技术都是对较大的信号进行压缩处理，但是硬限幅技术需要处理的是受到更大干扰程度的转发器。限幅技术的应用可改善转发器功率的线性范围，提高转发器的信号处理能力，从而降低其他干扰信号对其的影响。

3  卫星通信抗干扰技术的发展趋势

随着我国科学技术和信息技术的不断发展，为卫星通信抗干扰技术提供着重要支撑。因此，通信卫星抗干扰技术的未来发展趋势是比较好的。结合卫星通信技术的发展现状和发展需求来看，其对卫星通信抗干扰技术的要求是不断提高的，因此，卫星通信抗干扰技术在未来的发展过程中必然要不断地创新和进步。预测未来卫星通信抗干扰技术的发展趋势可知，首先卫星通信抗干扰技术的未来发展会不断提高与新理论、新技术和新工艺的融合度，其中以微电子技术为代表，再加上未来卫星职能天线的不断开发，对通信天线的控制会进一步增强，我国还会积极开发天线波瓣控制和微反射弧控制技术，从而使卫星信号具有更好的传输反应速率。其次，对现有的卫星通信抗干扰技术，相关人员也会继续研究新算法，提高现有技术的应用质量，主要包括自适应扩频和跳频技术等，要改善各种抗干扰技术的适应能力。此外，未来卫星通信抗干扰技术的发展还需要依赖高速发展的数字信号处理技术，通过借助这一技术并采用先进的算法，进一步开发星上抗干扰调制器，研发出适应不同抗干扰要求的调制器。最后，卫星通信抗干扰技术的未来发展还需要重点关注无线光通信技术，这种技术能够突破现有技术面对的频率资源受限的困境，从而体现出更高的信号处理速率和更强大的抗干扰能力。

4  结  论

总之，通信抗干扰技术的出現对于卫星通信工程而言具有重要的意义，且随着卫星通信抗干扰技术的不断发展，各种抗干扰技术的应用效果越来越好，实现了对信号干扰因素的有效控制。对于卫星通信抗干扰的工作人员而言，应重视研究不同的抗干扰技术，并认清未来卫星通信抗干扰技术的发展趋势，不断创新，加强实践，以增强卫星通信系统的抗外界干扰的能力。

参考文献：

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作者简介：邓维信（1989.11-），男，汉族，广东梅州人，本科，助理工程师，研究方向：通信设备的硬件设计开发。