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卫星通信抗干扰技术发展趋势研究论文

论文 时间:2019-05-20 我要投稿
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  摘要围绕卫星通信抗干扰技术的发展趋势,对其中的卫星通信传输信号系统干扰的类别和对抗干扰的方式分别做了陈述,突显其重要作用。

  关键词卫星通信;抗干扰;技术

  卫星通信技术作为新的媒体通信手段,其特点表现在大容量、高质量、大面积和组网方便等方面,它已经是现代化通信的主要发展方向,也是组建全球化通信的重要手段。但是在信号的传输过程中也容易受到各种因素的干扰。

  1卫星通信抗干扰类别

  1.1各系统之间的相互干扰

  在进行卫星通过的过程中,由于各个通信系统之间使用的是相同的频率,而且相互的距离也非常近,在这种情况下就可能出现互相干扰的现象。

  1.2电磁干扰

  这主要是指在卫星通信和地面无线电系统之间受到的电磁干扰,这种干扰的来源有很多种,有广电系统的干扰、雷达系统干扰和微波通信系统的干扰。此外还有来自工业、科学和医疗等器械设备的电磁干扰,还有例如地球站质量的不达标或者不规范操作也将导致干扰产生。

  1.3天电干扰

  这是指自然界对系统产生的干扰,主要是由于银河系内的某些星体发生碰撞或者爆炸,产生巨大的能量和散发出各种射线,对卫星通信的信号对产生一定的干扰,有时流星雨也会产生这样的干扰。

  1.4人为干扰

  这种干扰就非常好理解了,主要是人为因素对卫星通信系统的传输上行与下行进行介入。以上几种类别的干扰都对卫星信号的传输产生了不同的干扰,因此需要根据干扰类型的不同来制定相应的抗干扰技术对策,这样才能保证卫星通信系统在信号传输过程中处于稳定状态,达到良好的通信质量的目的。

  2抗干扰的技术手段

  2.1天线抗干扰

  由于卫星通信应用的普遍性,致使该系统具有分布广泛和空间覆盖地域大的特点,它是很容易遭遇干扰的。天线抗干扰是其中最常见和常用对抗干扰的技术手段,它的技术组成部分主要包括自适应调零、智能天线和相控阵天线等,分别的工作原理如下。1)自适应调零技术。这项技术拥有多波束的接收天线,当发生干扰信号时候,该系统就会关闭干扰方向的波束,达到抗干扰目的,这种技术对干扰信号的频率可以起到一定的减弱作用。2)智能天线技术。这种技术可以按照无线信道的环境自适应天线方向,从而实现天线的最佳性能。利用这种技术可以对抗来自不同方向信号的干扰,而且它能够提高信号比将近几十倍的效果。其组成部分有信号通道、自适应信号处理和天线阵列,运行原理主要是利用了天线自身特点来调整并优化了天线阵的方向图。这样就可以起到增加自身天线信号强度,减弱干扰信号强度地目的。3)相控阵天线技术。这也是在对抗干扰中的重要手段,在运作中也要据实际情况而改变,提高控制天线指向的有效性,而控制天线指向又与天线波束形态有关,所以在选择波束形状时,一定要保证具有较强的抗干扰性。

  2.2自适应编码调制

  在应用该技术时,首先应估计它的信道,其目的是在将状态信息通过回传信道传送到发送端时可以对信噪比进行分析,然后根据信噪比的区别进行编码和调制方式的自适应调整。当发现信噪比过高时,就应选用较高的信息速率。相反,当信噪比过低时,就应该选用较低的信息速率。通过这样的调整可以提高信道的利用率和传输的科学性与可靠性。其中,影响该技术性能的主要因素有调制编码方案的粒度、链路状态以及自适应回路的延时等等。此外,为了提高该技术的性能,应该综合考虑技术现状及发展趋势,尽量选择较大功率和更高频利用率的方案。

  2.3无线光通信

  这是一种通过大气传输光信号的技术,但只有在收发信号的端机之间没有视距路径的遮挡,且光发射功率充足的情况下才可选用该技术。组成无线光通信系统的技术主要包括信道、接收机和发射机三大部分。在传输信号时,两端都要安装光接收机和光发射机,以此完成全双工通信任务。其中,电信号的调整会对光发射机的光源产生一定的影响,这是基于它利用了光学望远镜和大气信道实现的传输。而光接收机是在利用望远镜收集的光信号后,采用光电检测器将光信号输出转换为电信号输出。

  3卫星通信抗干扰技术的未来发展

  研究卫星通信干扰的对抗技术绝非一朝一夕就能完成的,它将是一项长期的任务。同时,在研究中应该特别注重这几方面:首先在探索对抗干扰的技术时,也要积极开展对通信体制的研究,制定出预测干扰能力更强的通信系统。当然,这种系统除了要具备相关的信号处理技术外,同时也要保证其针对不同类型的干扰可以利用相应的对抗技术进行抵御和防治。与此同时,也要提高其支持业务的种类和组网能力的灵活程度。关于提高卫星通信系统性能的研究工作,主要可以从以下三个方面进行。首先,在智能天线研究方面需要逐步增强。主要包括天线反射面形状的研究、理想波束的设计研究、微带平面天线的研究,及盲波束形成技术和相控阵Mt3A技术的研究等。其次,就是对增强自适应扩频技术与混合扩频技术等相关技术领域的研究,对于这方面的研究,科研人员可以借助于依据密码序列和混沌序列的相关设计原理,来寻找到传输性能更好,发射频率更高的跳扩频码。最后,跟据卫星传输系统信号的特性,寻找最好的、最合适的信号抗干扰的方式,同时增强研究多数据率和多制式调制解调器的技术。

  4结束语

  在对抗卫星通信干扰因素中,已经发展出了多种有效的技术手段。但是,也要不断增强对相关技术的研究,提高其操作性并使之发挥更大的作用。

  参考文献

  [1]丁舒羽,郭阳.卫星通信抗干扰技术及其发展[J].信息通信,2015(4):207-208.

  [2]朱红新.卫星通信抗干扰技术发展趋势[J].中国科技信息,2014(5):123-124.

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