星上交换在抗干扰通信卫星中的应用
卫星通信主要干扰及抗干扰技术探究
卫星通信主要干扰及抗干扰技术探究作者：孟超张昌穹陈永锋来源：《学习与科普》2019年第29期摘要：卫星通信是现代社会和军事中重要的通信手段，但易受干扰。
分析了卫星通信面临的主要干扰，深入探讨了卫星通信抗干扰的相关技术及发展趋势。
关键词：卫星通信抗干扰技术多波束天线1 引言卫星通信技术，是地球站之间或用户航天器与地球站之间利用通信卫星转发和反射无线电进行的通信。
通信卫星技术及其应用自上世纪60年代起步以来，由于其具有通信距离远、频带宽、容量大、质量好、组网灵活等诸多优点，自问世以来就广泛应用在军用、民用领域，极大的改变了战争形态及促进经济的发展。
由于其应用领域广阔，在需求的牵引下发展迅速，相关技术日新月异，卫星通信呈现产业化和系统化的发展趋势。
卫星通信存在着时延大、链路长衰减大、服务对象多以至于易受干扰等缺点，使得卫星在通信过程极易受到干扰，保障己方迅速获取信息、确保信道安全畅通具有非常重要的现实意义。
因此对卫星通信抗扰保通相关课题的研究就显得愈加重要。
2 卫星通信面临的主要干扰分析目前主要的通信卫星是同步轨道通信卫星，地球站则包括固定站、车载/船载/机载站、便携/手持站等。
卫星通信主要干扰威胁包括地面干扰、空间干扰、自然干扰、人为干扰等[1]。
2.1 地面干扰1）地面站设备杂波干扰。
产生干扰的原因包括：上行设备杂散指标不合格以至于输出载波存在杂波;地面站功放处于多载波工作状态，产生新的频率分量;上行功率过高，导致卫星转发器处于非线性工作区。
2）电磁干扰。
由于存在着大量的微波、雷达波、工业电噪声等，相近频段的干扰分量通过上行信道上星或者进入下行信道接收。
用户站设备因为人为原因或者设备老化造成的接地不良、接地电阻过高等。
3）交叉极化干扰。
天线馈源极化隔离度指标不合格，或有异物进入馈源、未根据地球站所在地理位置调整极化角都是导致交叉极化干扰的原因。
2.2 空间干扰1）邻星干扰。
随着越来越多的同步地球轨道通信卫星发射部署，轨道资源愈加拥挤，相邻卫星收发信号就会造成邻星干扰。
卫星通信系统的干扰类型及应对措施
Telecom Power Technology运营探讨 2022年1月25日第39卷第2期137 Telecom Power TechnologyJan. 25, 2022, Vol.39 No.2王焕娟：卫星通信系统的干扰类型及应对措施输的信号和数据进行预处理，从信号空间将内容转移至观察空间，针对性选择通信系统所传输的特征信号和数据，并对这些特征信号和数据给予甄别，以达到有效识别卫星干扰的目的。
2 卫星通信系统的常见自然干扰2.1 环境中的干扰卫星通信系统常见的自然干扰主要包括日凌、雨衰、电离层闪烁，这部分干扰无法避免，只能通过一些有效措施来减少对卫生通信系统造成的影响。
日凌一般是指太阳、卫星在春分、秋分的中午将会与地球处于同一条直线上，这样就会诱发太阳产生巨大的噪声源，不同程度上干扰了卫星通信系统所接收的信号，甚至还有可能导致卫星信号接收中断。
该情况每年会出现两次，一次大概要持续6天。
雨衰则是因为电波穿过降雨区域时，电波能量将会被雨粒吸收，并且对电波产生散射，两者结合在一起就会诱发电波衰减，进而产生一定程度的无线电干扰。
针对雨衰现象对卫星通信系统运行产生的干扰，可以选择在上行站采用高纠错编码、加大发射机功率、优化上行功率控制手段、站指分级技术等方式来弥补由上行链路中雨、云、雪、雾等天气导致的卫星上行信号衰减现象[4]。
实际上，电离层闪烁主要是因为电离层结构上的随机时变性和不均匀性有可能使电波穿越电离层时信号的相位、振幅及到达角等出现短周期性改变，进而诱发了电离层闪烁现象。
通常情况下，解决电离层闪烁现象的对策包括两点，一是提高电离层闪烁衰落储备余量，二是选择编码分级或时间分级。
2.2 空间上的干扰空间上的干扰主要包括邻星干扰，邻星干扰又包括了上行邻星干扰和下行邻星干扰。
其中上行邻星干扰主要是因为天线对星错误进而将信号错误发射至相邻卫星或者因为天线旁瓣增益过高而对邻星产生了一定的干扰。
为了使上行邻星干扰问题得到有效解决，就需要保证天线对星准确，严禁选择口径过小或旁瓣指标超高的天线。
卫星通信抗干扰中跳频技术运用分析
卫星通信抗干扰中跳频技术运用分析摘要：在通信系统、社会环境、自然环境等多种因素的干扰之下，导致卫星通信系统的通信质量受到极大影响，为解决这一问题，跳频技术得以应用。
基于此，简要介绍了干扰卫星通信效果的主要来源，并分析了跳频技术在卫星通信抗干扰中的表现，最后针对跳频技术在卫星通信抗干扰中的实际应用展开了详细探讨。
关键词：卫星通信；抗干扰；跳频技术引言：随着当前科学技术以及社会的发展，人们对于通信服务的需求和要求不断提升，为保障通信服务质量效果，卫星通信系统在实际运行的过程中，所受到的干扰影响成为亟待解决的关键性问题，这些干扰使得卫星通信系统的信息传输遭受到严重阻碍，因此我国始终坚持对于卫星通信系统在抗干扰方面的研究和探索。
随着抗干扰技术的发展和变革，跳频技术应运而生，并且在卫星通信抗干扰当中取得了良好的应用效果。
一、干扰卫星通信效果的主要来源（一）通信系统干扰通信系统干扰主要指的是通信系统在实际运行的过程中，由于技术限制等方面的原因，导致通信卫星频率资源难以充分满足当前通信服务需求，存在同频运行的情况。
这就使得在卫星实际运行的过程中，由于通信频率复用，或者与邻近卫星之间隔离效果较弱等方面原因，造成不同卫星通信系统之间存在耦合情况，进而产生不良影响，造成通信干扰。
（二）社会电磁干扰在当前科学技术不断发展的情况下，社会当中各个领域所应用的部分设备会产生一定电磁干扰，使得通信系统信息传输质量受到较为严重的影响。
例如，大型医疗设备、高功率无线电信号等。
这种社会环境电磁干扰主要表现在卫星与地面站之间进行信号传输时，由于电磁干扰影响，造成传输信号减弱、受损等情况。
（三）自然环境干扰自然环境干扰主要指的是卫星通信过程中所处的宇宙环境所造成的干扰影响，例如行星运动、太阳噪声等。
因此此类影响是必然存在的，同时也是难以避免的，这种环境干扰时时刻刻都会对卫星通信过程中的信号传输产生影响[1]。
二、跳频技术的抗干扰表现（一）躲避方式躲避是跳频技术对抗干扰的主要方式之一，这种躲避作用对于单频干扰以及频带干扰等有着较好的效果。
星上交换技术分析
Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｎ ｂ ａ ｄ Ｓ ｔ ｈ ｎ ｃ ｎ ｑ ｅ ａ ｙ ｉ ｆ Ｏ — ｏ ｒ ｗｉｃ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｉ ｕ ｓ
Ｊ ａ ｉＦ ｎ Ｗ ａｇ ｎ
技 术简 单 的优 点 ，随着服 务 需求 的增 加 ，具有更 好性 能和 更 复杂 网络 功 能 的星 上 交换 技术 越 来越 受 到人 们 的关注 。
星上 交 换 ＯＢ （ — ｏｒ ｗｔｈｎ ） 于星 上基 带信 息 的处 理 ，利 用 其 中的信 息进 行 交 ＳＯｎＢ ａｄＳ ｉ ｉｇ基 ｃ 换和 系统 配 置 。主要 的星 上 交换 技术 有星 上 电路 交 换 、Ａ Ｍ 交 换 、Ｉ Ｔ Ｐ路 由、ＭＰ Ｓ交 换 ， Ｌ 其它 一些 交换 技术 有 Ｓ ／ Ｄ ＳＣ ＭＡ 交换和 基 于激光 链路 卫星 网的 Ｐ ＢＳ交 换等 。
ｕｎ ｑ ａ ｖ ｎｔ ｇ ｓ Ｔｈｅ ｎ ｘ — ｅ ｒ ｔｏｎ ｏ ｉ ｕｅ ｄ ａ ａ ｅ ． ｅ ｔｇ ｎｅ ａｉ ｃ ｍｍｕｎ ｃ ｔｏ ｓ ｔ ｌｉ ｗｉｈ ｏ ｂ ｒ ｉ ａ ｉｎ ａｅ ｌｔ ｅ ｔ ｎ－ ｏａ ｄ ｓ ｔ ｈ ｎ ｎ ｒ ｃ ｓ ｉ ｓｂｅ ｏ ｎｇ ｔ ｅ ｈｏ ｅ ｅ ｒ ｈ ｉ ｓ ｎ ｔ ｅ ｅ ａ ｓ ｎ ｔ ｅ ｗｉｃ ｉ ｇ ａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓｎｇ ｉ ｃ ｍｉ ｈ ｔｒ ｓ ａ ｃ ｓ ｕｅ ｉ ｈｅ ｒ ｃ ｎｔｙｅ ．Ｉ ｈ ｒ ｐａ ｒｖａ ｉ ｕｓｏ ｂｏ ｒ ｗｉｃ ｎ ｅ ｈ ｑ ｅ ｒ ｌｓ ｉ ｅ ｎ ａ ａ ｙ ｅ ． ｐｅ ｒｏ ｎ— ａ ｄ ｓ ｔｈｉ ｇ ｔｃ ｎｉ ｕ ｓａ ｅｃ ａ ｓｆ ｄａ ｄ ｎ ｌ ｚ ｄ ｉ Ｋｅ ｗｏｒ ｙ ｄ： Ｏｎ－ ｏａ ｄ Ｐｒ ｅ ｓｎｇ － ｒ ｏｃ ｓ ｉ ｂ Ｏｎ－ ａ ｄ Ｓｗｉｃ ｉ ・ Ｂｏ ｒ ｔ ｈ ｎｇ ＡＴＭ Ｉ Ｐ
卫星通信常见的干扰分析及抗扰措施
2020年第08期75卫星通信常见的干扰分析及抗扰措施杨贯荣32369部队，北京 100042摘要：随着卫星通信技术的发展，卫星应用日益凸现其独特的优势。
卫星干扰一方面会给卫星业务的正常开展造成巨大危害；另一方面，由于卫星应用往往具有国际性、战略性和全局性，卫星干扰还可能造成无法估量的国际影响和社会影响。
文章归纳梳理了常见的卫星通信干扰类型，并提出解决措施。
关键词：卫星通信；干扰分析；抗扰措施中图分类号：TN927.20 引言与其他通信手段相比，卫星通信有极高的性价比，因此得到了迅速推广与应用。
但卫星通信受设备本身客观因素、社会因素、自然环境和人为因素的影响，会存在各种干扰，影响系统传输质量和稳定性。
下面总结几种常见干扰及处理措施。
1 常见的干扰类型1.1 地面干扰1.1.1 杂波干扰理想的卫星通信系统是无干扰的载波信号传输，但在实际中，由于设备本身制造原因、器件制造工艺差别，使载波信号中串入一些无用的杂波或谐波，导致杂散指标不达标，影响通信效果；也有的地球站中频设备或射频设备经过长时间运行，频率、功率稳定度等技术指标发生变化，出现频率偏移、功率增大的现象［1］。
1.1.2 电磁干扰目前的电磁干扰主要由于广播电视发射设备增多，功率增大，地面上存在雷达、载波等信号，以及陆地微波通信系统同频信号相互干扰。
另外，工业、科研、医疗使用的检测仪器越来越多，频率也越来越高，有些接近卫星通信的载波频率，高压线路、高铁和轻轨电气化等设备在使用中产生干扰信号，这些信号如果存在于卫星地球站周围，就会对卫星通信系统产生干扰。
还有的地球站建在飞机的航线上，当飞机飞越地球站天线主波束时，由于要阻挡一部分电磁波，使电磁能量发生散射，在一定程度上会对通信产生影响；也有地球站设备接地电阻过高，未达到规定指标，一些中频电缆屏蔽性差导致信号串入也会产生电磁干扰。
1.1.3 互调干扰当卫星通信链路采用单载波工作状态时，不会产生互调干扰；当通信链路中有2个或多个不同频率的载波信号时，会产生谐波和组合频率分量，一些与载波信号相近的组合频率分量就会形成干扰；也有一些上行发射功率过大，把卫星转发器推至非线性工作区，使下行互调特性恶化，造成干扰［2］。
卫星通信抗干扰技术及其发展趋势概述
卫星通信抗干扰技术及其发展趋势概述摘要现代通信的发展过程，卫星通信技术作为主要通信方式，在社会环境和自身条件等因素的干扰下，信号传输会随之受到直接影响，若要全面提升信息的传输效果，则应该加强卫星通信的抗干扰技术研究，同时对其发展趋势进行深入了解，以促进现代通信的发展。
文章首先分析卫星通信抗干扰，其次进行抗干扰技术的阐述，最后研究其发展趋势。
关键词卫星通信；抗干扰技术；发展趋势卫星通信技术是指：将人造卫星作为中继站，利用无线电波实现地球间的有效通信，以组成角度进行分析发现，系统主要包括：地球站和通信卫星。
在我国科学技术持续发展下，卫星通信技术随之取得明显进步，除了可以弥补其他通信存在的问题，而且还能广泛应用音频广播和大众传媒等领域，与此同时，工作人员还应进行卫星通信抗干扰技术的优化和完善。
1 卫星通信抗干扰的浅析对于卫星通信来讲，可能会对其造成干扰因素比较多样化，按照其来源进行划分发现，其主要包括以下几点内容：首先，通信系统干扰，卫星通信技术发展中，与以往技术相比较发现，其卫星间隔随之出现较大变化，即由5°转变为2.5°，在缩短卫星间隔的同时，使卫星间干扰明显增加。
其次，卫星通信和地面系统之间存在干扰情况，其主要表现在无线通信方面，例如：调频广播或雷达系统等，同时还包括医院或工程等设备干扰[1]。
最后，自然因素干扰，如雨衰等，在电波空中传输过程，在穿过雷电和雨水区域时，此区域内障碍物、雨滴的存在，均会对电波起到衰减作用，实际衰减情况和雨滴半径存在较大联系。
与此同时，日凌和电离层的闪烁情况，均属于自然界常见干扰类型，如果电磁波出现在电离层中，往往会因为电离层缺少稳定特点，使其信号出现延迟突变等问题，最终造成电离层出现闪烁情况，需要工作人员予以重视。
2 卫星通信常见抗干扰技术2.1 天线抗干扰技术在卫星通信系统中，因其具有覆盖广的特点，使其经常面临不同干扰，在不同抗干扰技术在中，天线抗干扰属于比较常见技术，包括自适应调零技术等。
浅谈卫星通信抗干扰技术
复 原状 ，又 能把 干 扰 能 量 分 散 并 抑
引起 了 大 家 对 卫 星 通 信 干 扰 和 抗 干
扰技 术 的重 视 。
与 中 低 轨 道卫 星 之 间 的 干扰 等 。 ２ ．卫 星 通信 系统 与 地 面 无 线 电 系 统 之 间 的干 扰 包 括 ：与 地 面 同 频 段 微 波 通 信
系 统 之 间 的 干 扰 ，来 自雷 达 系 统 的
其 实 ，卫 星 通 信 干 扰 和 抗 干 扰
技 术 的 发 展 已 经 有 很 长 一 段 历 史
了 ，可 以 说 是 伴 随 着 卫 星 通 信 的 发 展 而 发展 的 。早 在 冷 战 时 期 ，美 国 和前 苏联 就 开 始 了 军 事 卫 星 通 信 干 扰 与 抗 干扰 技 术 的研 究 。 美 国 历来 都 是 在 发 展 一 种 武 器装 备 时 ，同 时 研 制 对抗 它 的技 术 ，对 卫 星 的 干 扰 技 术 也 不 例 外 。 而前 苏 联 针 对 卫 星 的 干 扰 机 早 已装 备 部 队 。近 年 来 ， 随 着 政 治 斗 争 和 商 业 竞 争 的 日益 激 烈 ，对 商 业 卫 星 通 信 的 干 扰 也 开 始
以上 四类 干 扰 又 可 分 为 非 故 意
干 扰 和 故 意 干 扰 两 类 ，卫 星 通 信 系
统 之 间 的 干 扰 、卫 星 通 信 系 统 与 地
面无线电系统之间的干扰和来 自自
然 界 的 天 电 干 扰 都 属 于 非 故 意 干 扰 ，而 对 卫 星 通 信 的人 为干 扰 则 属
卫星通信抗干扰技术及其发展趋势
卫星通信抗干扰技术及其发展趋势摘要；卫星通信本质上属于无线通信方式，即在地球轨道上借助卫星实现中继通信。
它广泛应用于定位、检测和通信。
随着当今时代科学技术的发展和创新，以及人们对通信需求的不断增加，卫星通信技术逐渐成熟。
然而，由于大多数通信卫星处于地球静止轨道，这种独特的限制导致大量卫星部署在地球轨道上。
因此，对频率资源的利用有很大的限制。
面对日益增长的通信业务需求，我们要积极推进卫星通信抗干扰技术的创新和优化，在了解各种干扰因素的基础上有效应对，努力维护卫星通信的安全稳定。
关键词：卫星通信；抗干扰技术；发展；趋势1 卫星通信的干扰因素1.1 电磁干扰电磁干扰是影响卫星通信质量的典型因素。
当今时代，随着电子技术和信息技术的不断发展和创新，电子设备已经渗透到人类社会的各个角落，这些电子设备发出的电磁信号必然会影响卫星通信信号的传输，尤其是雷达系统、广播信号和微波通信，这种电磁干扰功率大，影响不可忽视。
此外，工业生产设备的电气噪声、医疗设备的电磁波以及地球站设施质量问题造成的杂波也在一定程度上影响了卫星通信的信号传输质量。
1.2通信系统干扰在卫星通信系统运行过程中，地面站与卫星之间的信号传输主要依靠通信信号处理设备来实现。
随着这项技术的广泛应用，技术创新没有同步提高，导致现有卫星频率资源不足。
它们中的大多数只能在同一频率上独立运行。
此外，由于相邻卫星之间的隔离不够，卫星通信之间可能存在耦合效应，导致通信质量下降。
1.3自然环境干扰自然环境干扰难以避免，主要是因为卫星处于宇宙环境中。
无论是太阳噪声、行星运动、大气粒子散射、电离层闪烁、太阳黑子异常等，产生的射线或能力都有能力产生覆盖范围广的高能电磁波束，这将不可避免地影响卫星通信系统的正常运行，信号传输质量降低。
2 卫星通信抗干扰技术分析2.1 扩展频谱技术扩频技术是将编码序列的频谱独立于信号进行扩展，使其带宽远远超过所需的最小范围。
扩频技术是目前应用最广泛的抗干扰技术。
解析KU波段卫星通信网络抗干扰技术的应用
三 、 跳 频 技 术 的 发展 前 景
现在美 国 Ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｒ ｓ公司 的 Ｃ Ｈ Ｅ Ｓ Ｓ 高速短波 跳频 电台已经实现 了 ５ ０ ０ ０ 跳／ 秒 的跳频速率 ， 最高数据数率 可达到 １ ９ ２ ０ ０ ｂ ｐ ｓ 。 Ｃ Ｈ Ｅ Ｓ Ｓ 跳频 电台 较好解决了短波系统带宽有 限、信号间相互干扰 、 存在多径衰落等的问 题。同时，它的瞬时信号带宽很窄 ， 对其它信号 的影响很小 。可以看到 ，
跳频的工作 原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进
是在常规跳频 系统 的基础上 ， 实时地去除固定或半 固定干扰 ， 从而 自 适 应地 自动选择优 良信道集 ， 进行跳频通信，使通信系统保持 良好 的通信
状态 。也就是说 ，它除了要实现常规跳频系统 的功能之外 ， 还要实现实 时的自适应频率控制和 自适应 功率控制功能 ，因此就需要一个反 向信道 以传输频率控制和功率控制信息 。 利用信道质量评估算法 ， 检测出被干扰频点后 ，应当在收发双方 的 频率表 中将其删除并替换 ，以维持频率表的固定大小 。这种检测和替换 是实时进行的。为增加跳频信号的隐蔽性和抗破译能力 ，跳频图案 除具
的均匀性 ， 应 当依次用不 同的质量较好 的频点来分别替换被干扰的频点 。
为使收发端频率表保持一致性 ，需要制定相应的信息交换协议来保证频 表可靠的同步更新。 信道质量评估的另一个作用是进行 自 适应功率控制 。 功率控制就是要把有 限的发送功率最好地分配给各个跳频信道 ， 使得各
个信道都能够 以最小发射机功率实现正常通信 ， 从而提高跳频信号的隐
蔽性和抗截获能力。在 自 适应跳频系统 中，系统检测每个信道的通信状 况， 并 通过信道质量评估单元 中的功率控制算法对 每个跳频信道单独进
北斗通信协议
北斗通信协议北斗通信协议是中国国家重大科技项目之一，旨在建立全球导航卫星系统，提供精准的定位和时间服务。
该协议基于北斗导航卫星系统，通过卫星通信技术实现数据传输和通信功能。
本文将介绍北斗通信协议的基本原理、应用场景及未来发展趋势。
一、基本原理北斗通信协议是基于北斗导航卫星系统的协议，利用卫星通信技术实现数据传输和通信功能。
北斗导航卫星系统由一系列运行在地球轨道上的卫星组成，通过与地面终端设备的通信，提供定位、导航和时间服务。
北斗通信协议采用频分多址（FDMA）和时分多址（TDMA）的多址技术，将信道资源分配给不同的用户，实现多用户同时通信。
协议使用差分星座图编码技术，有效提高了通信的可靠性和抗干扰能力。
二、应用场景北斗通信协议在多个领域都有广泛的应用，以下是其中几个主要的应用场景：1. 交通运输领域北斗通信协议在交通运输领域中起到关键作用。
通过北斗导航卫星系统提供的定位服务，可以实现车辆的精确定位、导航和路径规划。
同时，利用北斗通信协议的数据传输功能，车辆之间可以进行实时通信，提高交通安全性和运输效率。
2. 农业领域在农业领域，北斗通信协议可以应用于农业机械的远程监控和控制。
通过北斗卫星系统提供的通信功能，农民可以实时监测农机的工作状态和位置信息，远程进行操作和调度，提高农业生产效率。
3. 物流领域北斗通信协议也广泛应用于物流领域。
通过北斗导航卫星系统提供的定位和通信服务，物流公司可以实时跟踪货物的位置和运输状态，提供更准确的物流信息。
同时，利用北斗通信协议的数据传输功能，物流公司可以与供应商、客户等各方进行实时沟通和信息交换。
4. 紧急救援领域北斗通信协议在紧急救援领域也发挥着重要作用。
通过北斗导航卫星系统提供的定位功能，可以准确定位遇险人员的位置，为救援行动提供精准的目标信息。
同时，北斗通信协议的数据传输功能可以用于救援人员之间的实时通信和指挥调度。
三、未来发展趋势随着技术的不断发展和应用的不断扩展，北斗通信协议将在未来有更广阔的发展前景。
新一代卫星移动通信系统关键技术
新一代卫星移动通信系统关键技术作者：王孟来源：《电子技术与软件工程》2016年第14期摘要随着经济全球化的发展，人们对于移动通信的需求增加，同时军队对于卫星通信的要求也越来越高。
为满足未来移动通讯的发展需要，新一代的卫星移动通信系统应该具备速率快、覆盖广等优点。
本文从分析目前卫星通信系统出发，探究新一代移动通信系统的关键技术，并对未来移动通信系统的发展进行展望，以作为相关人员的参考。
【关键词】卫星移动通信通信系统通信技术经济社会的发展带动了移动通信领域的进步，卫星移动通信逐渐由传统的军队专用向着军民共享的方向发展。
由于移动通信在人们生产生活中的独特优势性，社会对于移动通信系统的期望越来越高。
但由于地理环境的复杂，对于海洋、沙漠、偏远山区或海岛等这些地区，单纯靠地面移动通信系统无法实现通信，故发展卫星移动通信系统是必然的发展方向。
1 现阶段主要的卫星移动通信系统卫星移动通信系统相较于其他技术系统，具有全球覆盖和网络安全的优势，是面向全球用户且独立完整的点对点通信系统。
现阶段主要的卫星移动通信系统有两种，低轨卫星星座移动通信系统和地球同步卫星移动通信系统。
利用低轨卫星星座提供的通信包括铱星系统、全球星系统，其中铱星系统是第一个低轨卫星星座系统的卫星移动通信系统，也是世界上最成熟的商业卫星之一。
利用地球同步卫星和多波束天线提供的通信包括亚洲蜂窝卫星、瑟拉亚卫星、国际海事卫星等。
从技术性能、经济成本、时效性、可发展性等方面对低轨卫星星座和地球同步轨道卫星进行比较，低轨卫星星座具有传输延时少、实时性佳、发射难度低、抗毁性强等优点，适用于建立全球无缝覆盖的移动通信系统。
但低轨卫星星座的系统复杂、对管理控制系统要求高、维护费用高，若要在人口密集区域建立个人移动通信系统，此时地球同步卫星更为合适。
2 新一代卫星移动系统关键技术2.1 随机接入技术随机接入技术随着移动通信系统而逐渐进步发展着。
起初，随机接入技术的提出是为了解决计算机资源紧缺问题，令分散的无线电通信站自由访问中心计算机，其特点是发送与接收过程随机。
星上处理技术
星上处理技术[英文名称] on board processing technology[定义]为了卫星通信能与宽带综合业务数字网（ISDN）、异步转移模式（A TM）标准兼容，卫星与光缆无缝连接，卫星必须克服带宽、传输质量、时延、雨衰及保密等问题，还必须具备星上交换能力。
因此，只有通过星上处理技术来实现。
星上处理技术包括：比特再生、前向纠错、基带解调、路由切换、编路、功率可控矩阵、信道带宽可调（数字滤波）、波束成形、多波束天线和切换以及星间链路等技术。
[国外概况]1976年发射的林肯实验卫星（LES）－8、LES－9两颗军用实验卫星上，首次进行了简单的比特再生和几个波束的多波束天线技术等星上处理技术实验。
由于这一技术可以降低干扰、改善信道质量，在随后的军用通信卫星中普遍采用了此项技术。
在1975年发射的国际通信卫星Intelsat-IV A，采用了两个波束的天线，从此，多波束天线技术开始发展。
80年代，由于商用通信卫星的飞速发展，静止轨道频率资源短缺，而多波束的频率复用特性使其具备了巨大优势，从而得到迅速发展。
从几个波束发展到了几十个、上百个波束，技术也发生了根本性的变化。
目前，除了多波束频率复用特性外，提高卫星有效各向同性辐射功率（EIRP）从而降低对地面终端的要求，也越来越受到重视。
但不同波束之间的用户连接困难问题，则需要连接不同波束的微波切换矩阵。
1991年1月发射Inteolsat-F1及随后发射的F2首次采用了微波切换矩阵，实现了6个波束之间的互连。
1993年9月发射的先进通信技术卫星（ACTS）是美国国家航空航天局（NASA）为保持美国在通信卫星领域的领先地位而研制的一颗具有多项星上处理技术的先进技术实验卫星。
它开创了星上处理技术的新局面。
有众多美国公司参与了ACTS计划的先期研制，从而使他们在星上处理技术方面前进了一大步，并为其以后的发展打下了牢固的基础。
其中摩托罗拉公司开发了星上基带交换技术、TRW、Loral等公司研制了点波束天线技术和微波交换矩阵、电磁科学公司研制了波束成形网络、TRW、休斯等公司研制了Ka频段发射和接收设备、Comsat和BBW公司开发了网络控制技术。
星地两用通信技术及其应用
星地两用通信技术及其应用现代通信技术的发展使得人与人之间的联系愈加紧密。
在这个网络化的时代，人们对通信的需求愈发迫切，需要更加高效和便捷的通信方式。
而星地两用通信技术，作为一种新兴的通信工具，正在迅速地发展和应用。
在这篇文章中，我们将探讨星地两用通信技术的原理、优点和应用。
一、星地两用通信技术的原理星地两用通信技术是指将卫星和地面终端相结合，通过卫星与地面终端之间的通信来传递信息。
这种通信技术可以将信息传输至所有地球上的任何一个角落。
星地两用通信技术主要分为两种，一种是直接广播卫星系统(DBS)，另一种是卫星移动通信系统(Satellite Mobile Communication System, SMCS)。
直接广播卫星系统(DBS)：它是指在卫星上预留相当数量的信道，地面用户接收到信号后，可以直接接入到相应的信道从而收看到他们所选择的电视节目和广播电台。
卫星移动通信系统(SMCS)：作为一种移动通信系统，SMCS可以让移动设备进行通信，比如卫星手机、卫星导航、卫星电视和警用通信等。
SMCS利用地球上的卫星作为信号转发器，从而使得任何地方的移动设备都可以进行通信。
二、星地两用通信技术的优点星地两用通信技术与传统通信方式相比，具有如下几个优点：1. 覆盖范围广：星地两用通信技术可以传输到全球任何地方。
2. 信号传输稳定：星地两用通信技术的信号稳定可靠，不受地理环境和天气条件的影响。
3. 抗干扰能力强：星地两用通信技术运用的频段和技术非常特殊，几乎不会受到地球及其他噪声的影响。
4. 灵活性高：星地两用通信技术可以根据用户的需要，随时变更通信卫星，方便快捷。
三、星地两用通信技术的应用1. 军事方面：星地两用通信技术在军事通信方面有着广泛的应用，包括远距离的指挥通信、侦察情报的接收和传递、战场医疗救援等。
2. 航空航天方面：星地两用通信技术可以用于航空航天通信，它为飞机和卫星之间的数据和语音传输提供了高质量、高效率、低错误率的解决方案，对提高航空航天领域的管理水平和飞行安全性具有重要意义。
卫星接收信号的干扰和抗干扰
波 的衰 减是 随着 电波 频 率 的提高 而 增加 ，一般 对 Ｋ ｕ 波段 的影 响 比对 Ｃ波 段 的影 响要 大得 多 。 雨不 仅会 降 衰减 电磁 波 ， 还会 引起 噪声 温度 的增加 和 去极 化 的发 生 ， 响 到接 收信 号 的 载噪 比及 导 致正 交极 化 信号 的 影
常 工作 。 隔 ｌ 个地 球 年 ， 阳 的黑子 活 动就达 到 一 每 １ 太 个 高峰 。 当太 阳的位置 处 在卫 星 天线 的主瓣 或 副瓣 方
向时 ， 扰磁 场 就会 窜 人 系统 影 响正 常 的接 收 。表现 干
四面八 方散射 而 引起 的。根 据 实测 与 统计 ， 粒 的 吸 雨 收衰 减要 比散 射 衰减要 大些 。 衰取 决雨 水滴 直径 与 雨 电波 波 长 的 比值 ， 正 比于水 滴 直 径 的 三次 方 ， 约 因此 大雨 和暴 雨 比连 绵不 断 的细 雨 引起 的衰 减 大 。 同样 ， 工 作频 率 越 高 （ 长 愈 短 ） 雨 衰 损 耗 愈大 ， 卫 星 信 波 ， 对
为： 在前 端有 时出现 各 频道 图像 的信 号强 度会 慢慢 减
弱， 画面 出现 黑 白杂 波 点 ， 雪花 点慢 慢 增 多 ， 音 噪声 伴
显得 格外 明显 。 当太 阳黑子 活 动 消失 ， 星 电视信 号 卫 的强 度将 慢慢 恢 复 到原 来 强度 ， 现象 不论 是 模拟 信 该 号还是 数 字信 号 ， 会受 到 同样影 响 。为 了减 小这 种 都
采用卫 星传 播 方式 ，对 提 高广 播 电视 的人 口覆 盖率 ，
对 加快 “ 村通 ” 程建 设起 到十 分重 要 的促 进作 用 ， 村 工 各 级 有线 电视 网也把 卫 星 地 面 接 收 的广 播 电视 信 号
浅谈卫星通信干扰及抗干扰方法
１ 引 言
卫星 通信是利 用人造地球 卫星作 为中继站来 转发 或 反射 无 线 电信 号 ，在 两 个 或 多个 地面 站 之 间进 行 的通信 。卫星通 信具 有通信 距离远 、范 围大 、不 易受
地面干扰 主要表现 在地面微 波干扰 ，它包括 由微 波 、雷达 、调频广播 、工业 电噪 声等 引起 的地 面 电磁
邻转发器载波上行功 率过高对本转发 器载波压制产生 的干 扰 ，可采 用降低功率解决 。同转发器载波 压制 可
空域处 理是利用 上行站与干扰 站射向卫星 的电磁 波进 入 卫星接 收 天 线的 角 度不 同 ，上 行站 天 线增 益 大 干扰站天 线增益小 ，从而 实现 抗干扰 的 目的。大 口径上行天 线 ，提高上行站 天线增益 ，适 当的地面站 电磁波 入射 卫 星天 线 的 角度 ，有 利于 提 高地 面 站 的 Ｅ ＲＰ值均能 实现 空域处理 的优势 。点波 束天线 、赋 Ｉ 形 天线 、 自适 应调 零 天线 和 预调 零 天线 利 用 了空域
通 信线路开放式 ，干扰 源复杂等特 点。总的来 说卫星
起的衰减 。雨滴的半径约在 ０ ０ ５ ． ｍ 之 间，Ｃ ． ２ ～０ ３ｃ 波段 的电波波长 在 ７ ５ｃ 左 右 ，与雨 滴半 径相差较 ． ｍ
大 ，因此受降雨影 响较 小 ，一般 小于 ２ｄ Ｂ左右 ；Ｋｕ
干 扰分 为 以下 几类 ：
第２ ８卷
使 类 似正 常 信号 的干 扰 信号 功率 高 出正 常 信号 功 率
一
定值 ，达 到接 收机解调 门限 ，播 出干扰信号 的干扰
方式 。 目前常采 用的卫星抗 恶意干扰 的技术主要 有 ：
３ １功率争夺 ．
方式抗 雨衰 影响 。 日凌是 指 当卫星 、太阳、地面接收
卫星通信中干扰信号的研究与分析
［ 关键 词］ 卫 星通信 ； 干扰 ； 地面转发； 反极 化 ； 日凌 中图 分类号 ： ＴＮ９ ５ ７ ． ５ ２ 文 献标识 码 ： Ａ
文 章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ０ ３ —０ ４ ０ ７ — ０ ２
卫 墨通 信 中的 干扰类 型 及其影 响 分析 （ 一） 卫 星 通 信 中 的干 扰 及 其 类型 干扰 是卫 星通 信面 ｉ ｝ 缶 的一 个重要 问题 ， 它 工作 在一个 复杂 电磁环 境 当 中。
一
．
用系统 中产生 的干 扰。 因此 ， 在卫星通 信的干 扰处理 中 ， 加 强对应用 系统 中的干
扰监测， 以便进行干扰分析， 识别防干扰类型 ， 为干扰的排查提供有力的依据。
（ 二） 卫 星 通 信 干 扰 信 号 预 防
由于卫 星通信 不受地 理和环境 条件 的限制 ， 因其 具有建 设快 、 投资少 ， 经济 效益 高 的优点 ， 而 被广 泛使用 ， 使得卫 星 网络形成 了一个广 域覆盖 的无 线网 这 其 中 不 免各 种干 扰信号 存 在 ， 干扰可 以造 成卫 星通 信链路 质量 下降 ， 严 重时导 致通 信 链路 中断 ， 甚 至 网络瘫痪 ， 在复 杂 的 电磁 环境 当 中， 存在 多种 多样 的干扰 。 就 干 扰链路 而 言 ， 主要 分为 两种干 扰 ， 一是 上行 干扰 ， 二是 下行 干扰 ； 就 干扰 源而 言， 又可分为交叉极化干扰、 互调干扰、 相邻信道干扰、 邻星干扰 、 地面站电磁环 境干扰、 地球站设备杂波干扰、 不规范操作误发干扰、 日凌等， 这些干扰有些是 由人 为原 因 引发 ， 有 些干扰 则是 自然环 境 因素造 成的 ， 还有 部 分则是 由于 设备 故障 引起 的 ； 就 干扰 的方式 而言 ， 又可分 为窄带 信号干 扰或载 波、 数 字 电视 图像 干扰 等几 大 类型 。 这 些干 扰 的存在 ， 严 重 威胁着 链 路的正 常 运行 。
卫星接收信号的干扰和抗干扰
一
、
只要接收的信号宽带 、 载波频率 、 功率等技术指标符合卫 星 转发 器 的工作 参 数就 能通过 其接 收并 发射 到接 收 端 。这 就 是出现电视转播信号的中断、 干扰 、 马赛克、 黑屏 、 非法电视 节 目等现象的原因。而军用卫星相对于民用卫星抗非法信 号干扰能力较强 ， 上行信号经加密处理后传输到卫星转发 器， 然后经卫星转发器对信号进行二次处理后再传回地面。 针对上述非法干扰信号 的出现， 应适 当增大正常上行信号 的功率 ， 使得上行信号明显大于干扰信号 ， 以实现对干扰信 号的压制； 采用备份通道或频道传输信号 ； 对传播信号进行 加密 ， 以防干扰信号的出现 。
（ 二） 选择 屏 蔽位 置 干扰波和卫星波都是直线波 ， 在传播过程会障碍物发生 反射 ， 其区别主要在于干扰波的场强大于卫星波数。因此 ， 干扰波遇到树木 、 建筑物等障碍物后会 四处反射 ， 而卫星波
（ 二 ）微 波 干 扰
日凌是指每年春分和秋分前后 ， 太 阳会穿过赤道 ， 这段 时间太阳位于地球赤道上空， 此时如果通信卫星 、 太阳与地 面卫星在同一直线上 ， 此时太阳电磁辐射会对卫星传输信号 产生严重干扰， 导致地面卫星无法识别有用信号 ， 出现传输 信号质量下降、 中断等问题， 给信息传输造成严重的影响。
二、 人 为 因素干 扰 （ 一 ）非法 干扰
需注意金属网的直径应小于传输信号最短波长 的１ ／ ４ ， 以防 金属 网对传输信号也产生屏蔽 。如果干扰信号强度较低 ， 可以选择在卫星天线外沿加装一定宽度的金属带 ， 金属带 越宽 ， 其抗干扰性能也越强 ， 一锅多星天线不宜采用这种防 干扰装置。
技 与应用
稻 溺
翥
卫星通信抗干扰技术及其发展趋势分析
Special Technology专题技术DCW79数字通信世界2020.09卫星通信指的是利用地球轨道上的卫星实现中继通信的一种无线通信的方式。
由于科学和技术的发展，加之通信需求日益增加，使得卫星通信技术近年来发展迅速，技术的功能及成熟度也越来越高，因此，在世界范围内的应用也越来越广泛。
但是，由于通信卫星大多采用静止同步轨道，同步轨道的惟一性的限制条件，使得卫星部署数量受到了极大的限制，而且在频率资源方面也有限，因此，面对目前爆发式增长的通信服务需求以及卫星部署的现状条件，在实际应用的过程中不可避免的导致卫星通信系统受到各种各样的干扰，影响卫星通信的安全和稳定性。
1 干扰卫星通信效果的主要因素1.1 通信系统相互干扰卫星通信系统的整体运行利用通信转发器上的通信信号处理设备，实现卫星从地面站上行及下行传输信号。
在近年来的实际应用过程中，受限于技术部分技术瓶颈，导致目前通信卫星的频率资源仍存在一定缺陷，大多数在同一频率独立运行，因此，卫星通信频率复用以及临近卫星隔离度不够导致卫星系统之间的耦合影响则会加剧。
1.2 社会环境中电磁干扰随着科技不断进步，使得目前越来越多的生活、医疗、研究领域应用的设备产生着大量的电磁干扰，因此，对通信系统尤其是开放的通信系统产生的影响越来越大。
电磁辐射引起的电磁干扰主要体现在卫星通信系统到地面的信号传输过程中，使得其信号减弱、受损等。
此外，一些大规模的医疗设备及高功率的无线电信号也是电磁干扰的重要干扰项来源。
1.3 自然环境干扰自然环境的干扰是最常见也是不可避免的。
主要原因在于卫星通信存在于宇宙环境中，因此，宇宙中行星运动、太阳噪声、大气层微粒的散射等均对开放式的卫星通信系统无时无刻都在产生着影响。
2 卫星通信系统抗干扰技术卫星通信传输质量和安全性的影响因素非常复杂，且具有极大的不确定性，因此，一直以来卫星通信系统抗干扰技术是卫星通信系统方面研究及攻关的重要方向，从而才能在未来不断提高卫星通信系统的安全性与可靠性。
星链通信系统及其战场应用-以俄乌冲突为例
星链通信系统及其战场应用-以俄乌冲突为例（）摘要：星链是由太空探索公司计划建立的由4.2万颗小型低成本卫星组成的全球宽带通信网络系统。
俄乌冲突爆发后，星链卫星通信系统被迅速用于支撑乌克兰政府及其部队的指挥控制、情报保障、打击引导等关键军事行为，并取得了较大成功。
因此，针对星链系统及其军事应用价值和应用方式的研究在国际社会上获得了日益增长的关注。
深度剖析星链系统的发展概况及当前在俄乌冲突中的应用情况，总结星链系统及其类似系统的重要军事应用价值，能够为我国未来发展同类型系统提供重要借鉴。
关键词：星链、指挥通信、侦察监视、战场应用一、引言星链计划（Starlink Project）是由美国SpaceX公司发起的一项近地轨道卫星通讯系统建设项目。
该计划拟于近地轨道部署约4.2万颗低成本小卫星，组建一个可覆盖全球的卫星通信系统，为全球任意地区提供高速度、低延迟、高可靠性的互联网卫星通信服务。
虽然星链系统属于民用领域的商业项目，但随着星链系统部署规模的逐渐上升，其军事应用前景及潜在价值逐渐获得各国军方的广泛关注。
目前，星链系统已在俄乌冲突中为乌克兰军队提供战场数据通信及打击火力引导等信息支援保障，一定程度上强化了乌克兰军队的信息化作战优势。
因此，分析星链系统的军事应用价值是一个重要的问题。
本文主要研究了星链系统当前具备的能力状态及其在俄乌冲突中的实战应用情况，总结分析了同类系统在未来的建设过程中面向军事应用的主要启示，能够为我国未来同类系统建设提供借鉴。
二、星链系统简介星链系统由SpaceX公司首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）于2015年1月首次宣布。
该系统由分布于340km，550km，1325km三个不同高度卫星轨道上的共约1.2万颗卫星组成。
其中，第一阶段拟于550km轨道高度部署1584颗Ku/Ka频段通信卫星，第二阶段在1100km轨道高度部署2825颗Ku/Ka频段卫星，第三阶段于340km轨道高度上部署7518颗V频段卫星[1]。
中继星的作用范文
中继星的作用范文中继星（Relay Satellite）是一种位于地球轨道上的人造卫星，其主要作用是中继和传输信号、数据和通信。
中继星充当一个传递器，将来自发射站的信号接收后再转播给目标接收站，以便实现远距离通信和数据传输。
它们在宇航领域中起到了非常重要的作用，尤其是在远距离通信、精确定位和科学探索方面。
首先，中继星在远距离通信中发挥着关键作用。
地球表面通信的范围通常受限于地平线的视距，因为无线信号无法穿过地球大气层或山脉等阻碍物。
通过将中继星放置在地球轨道上，可以利用其高高度、固定位置和广覆盖范围的特点，实现全球范围内的通信。
发射站可以将信号发送到中继星，中继星再将信号转发给目标接收站，从而连接起两个远距离的地点。
这种长距离通信对于国际航空航天领域、国际贸易和航海等行业至关重要。
其次，中继星可以用于实现精确定位。
通过使用多颗中继星进行三角定位，可以准确地测量和确定一个地点的位置。
地球轨道上的中继星可以接收来自卫星导航系统（如GPS，GLONASS和Galileo）的信号，再将这些信号转发给目标接收器。
目标接收器可以通过分析来自不同中继星的信号，计算出自己的位置坐标。
精确定位对于航空航天导航、交通管理、地质勘探和环境监测等应用领域至关重要。
此外，中继星还可用于科学探索。
航天器常常被用于探索外太空和其他行星，然而，由于地球和远距离天体之间的巨大距离，直接与航天器进行通信非常困难。
中继星可以作为一个重要的桥梁，接收宇宙航天器传回的数据信号，然后传输到地球上的控制和研究站点。
这样，科学家和研究人员可以实时获得探测器的数据和图像，进一步研究和分析宇宙中的奥秘。
除了以上的应用领域，中继星还可以用于天气预报、卫星电视、军事通信、互联网覆盖等方面。
其中，天气预报中继星可以收集来自各个地方的气象数据，并将其传送给气象站，以获得准确的天气预测。
卫星电视方面，中继星起到了信号传输的作用，将卫星电视台在卫星上的信号进行转发，使电视观众能够接收到来自全球各地的电视节目。
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邮局订阅号：８２－９４６３６０元／年技术创新网络与通信《ＰＬＣ技术应用２００例》您的论文得到两院院士关注星上交换在抗干扰通信卫星中的应用ＴｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＯｎ－ｂｏａｒｄＳｈｉｆｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎａｎｔｉ－ｊａｍｍｉｎｇｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ（空军工程大学）夏智全梁俊袁小刚孙健ＸＩＡＺＨＩＱＵＡＮＬＩＡＮＧＪＵＮＹＵＡＮＸＩＡＯＧＡＮＧＳＵＮＪＩＡＮ摘要：星上交换是未来卫星通信系统发展的必然趋势。
本文首先介绍各种星上交换技术、发展现状，分析各种星上交换形式的优缺点。
在此基础上，结合卫星抗干扰研究，分析交换技术在提高军事通信卫星综合抗干扰能力中的作用，从提高抗干扰能力、降低实现难度出发，提出发展混合交换的抗干扰军事卫星网络的思路，给出一种适合我国军事应用的网络模型。
关键词：星上交换；抗干扰；卫星网络中图分类号：ＴＮ９７３文献标识码：ＡＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎ－ｂｏａｒｄｓｈｉｆｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｂｏｕｎｄｔｏｂｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｆｕｔｕｒｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓａｔｅｌｌｉｔｅｓｙｓｔｅｍｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｖａｒｉｏｕｓｏｎ－ｂｏａｒｄｓｈｉｆｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｌｅｖｅｌａｎｄｔｈｅｉｒａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆｔｈｅｉｒａｐｐｌｉｃａ－ｔｉｏｎｔｏｔｈｅｉｍｐｒｏｖｉｎｇｉｎａｎｔｉ－ｊａｍｍｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｉｎｍｉｌｉｔａｒｙｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓａｔｅｌｌｉｔｅｉｓａｎａｌｙｓｅｄ．Ｔｈｅｉｄｅａｏｆｓｙｎｔｈｅｓｉｚｉｎｇｓｈｉｆｔｉｎｇｔｅｃｈ－ｎｏｌｏｇｉｅｓａｎｄａｍｏｄｅｌａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｆｏｒｏｕｒｎａｔｉｏｎａｌｍｉｌｉｔａｒｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇｔｈｅｉｍｐｒｏｖｉｎｇｉｎｔｈｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆａｎｔｉ－ｊａｍｍｉｎｇａｎｄｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｏｎ－ｂｏａｒｄｓｈｉｆｔｉｎｇ，ａｎｔｉ－ｊａｍｍｉｎｇ，ｓａｔｅｌｌｉｔｅｎｅｔｗｏｒｋ文章编号：１００８－０５７０（２００７）１２－３－０１２７－０３１引言卫星通信方式覆盖面积广，可以实现全球无缝连接，广播和多播容易，便于快速组网，这些特点使其得到迅速的研究和发展，已成为民用和军用通信系统的重要组成部分。
在军事应用中作用尤其突出，卫星已成为各国军事全球通信的主要手段。
各国都不断加强对卫星通信的战时生存能力的研究。
在军事领域各国不断加强对卫星通信的战时生存能力的研究。
如何综合时域、频域和空域的各种抗干扰手段提高抗干扰能力是联合域抗干扰要研究的问题，星上交换技术对提高系统通信能力和提高系统的空域抗干扰能力具有重要作用，是联合域抗干扰研究的重要内容。
目前许多国家都在发展具有星上交换能力的卫星系统，但由于技术水平和实现复杂度、成本等的限制，采用星上交换卫星系统的开发计划像Ａｓｔｒｏｌｉｎｋ、Ｔｅｌｅｄｅｓｉｃ都已暂停。
如何从实际需要出发，立足现有技术水平，制定易于实现的星上交换卫星系统计划是非常有意义的课题。
本文结合军事卫星联合域抗干扰研究，分析星上交换技术特点及其对提高军事卫星综合抗干扰能力的作用，提出在我国现有技术条件下一个易实现的军事卫星星上交换网络模型。
２星上交换的分类及研究现状星上交换ＯＢＳ（Ｏｎ－ＢｏａｒｄＳｈｉｆｔｉｎｇ）可以按照交换控制方式大体分为两类：一类是电路交换—在射频、中频、解调前或解调后基带进行信道间的切换而不分析信号中信息的星上交换。
另一类是基带交换—在星上进行信号解调基础上对基带进行信号分析，信号中加入了交换信息，通过星上处理单元转换这些信息，完成信号交换。
２．１电路交换方式电路交换方式ＳＳ（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ－Ｓｗｉｔｃｈ）是通过转发器上开关矩阵实现电路的交换，开关矩阵的控制由主站通过向卫星发出指令来实现。
①载波交换和中频交换载波切换通常由微波开关矩阵实现。
开关矩阵在分布控制单元的作用下，按照通信业务流向，依地面指令接通所规定的接收－发送端口。
中频交换是对中频信号进行切换，可以实现不同频率载波间的交换。
目前在卫星通信系统中己经普遍采用波束间的实时载波切换，例如，ＩｎｔｅｌｓａｔＶ系列卫星。
②码分交换（ＳＳ／ＣＤＭＡ）图１码分交换ＳＳ／ＣＤＭＡ卫星网由若干多波束卫星和大量地面终端构成（见图１）。
每个波束覆盖一个地理区域，波束内的地面用户通过ＣＤＭＡ方式接入卫星。
波束内的每个用户都分配有一正交码，实现不同用户的区分和交换。
码分交换单元对业务信号上行波束解扩后进行交换，再扩频进入下行波束。
控制单元处理控制信道的信令控制信号。
通过交换可以实现任何连接到卫星的两夏智全：硕士国防科技重点实验室基金项目（编号不公开）１２７－－技术创新中文核心期刊《微计算机信息》（管控一体化）２００７年第２３卷第１２－３期３６０元／年邮局订阅号：８２－９４６《现场总线技术应用２００例》网络与通信条ＣＤＭＡ信道的连通。
这种方案目前正处在研究开发阶段。
③时分多址星上交换（ＳＳ／ＴＤＭＡ）星上动态交换矩阵ＤＳＭ（ＤｙｎａｍｉｃＳｗｉｔｃｈＭａｔｒｉｘ）在微波射频（或中频）进行波束切换。
星上控制单元按照地而跟踪遥测指令站发来的命令控制ＤＳＭ在每个ＴＤＭＡ帧内的切换时间和波束键互连状态的顺序，各波束内的地球站根据ＴＤＭＡ子帧发射定时计划，发送突发（Ｂｕｒｓｔ）信息。
以上电路交换的特点是：电路交换其载波切换不需要在信息流中带有通信协议，交换结构都是无阻塞的，其实现比基带交换更容易，以目前技术，其星上设备可靠性高，费用较低。
但这种方式缺少灵活性、高效性，不能实现“空中交换”，每次建立链路都需要通过控制信道向中心站申请，因卫星信道时延大，频繁信道切换时效率低，这些环节也降低了战时系统的可靠性。
２．２基带交换基带交换是通过解调信号，得到基带信号，通过对基带信号中的地址信息的分析处理完成交换。
①基于卫星系统专有交换协议进行基带交换数据帧承载协议信息，通过解调，星上基带交换单元依据信号中交换协议信息进行交换。
美国ＭＩＬＳＴＡＲ卫星通信系统通过转换用户载波信号的解调信息，可以实现星上路由功能。
目前在轨的７２颗Ｉｒｉｄｉｕｍ低轨移动卫星具有星际链路（ＩＳＬ），通过解调信号读出地址信息，实现星座网络上的交换。
②应用地面ＡＴＭ／ＩＰ组网技术ＡＴＭ是一种面向连接的技术，提供的是端到端的虚连接通路。
用户间通过ＡＴＭ网络进行连接的建立、维持、拆除过程。
连接建立后，ＡＴＭ交换机接收来自特定输人端口的、带有ＶＰ１／ＶＣＩ字段的信元，然后检查路由表，从中找出从哪个输出端口转发该信元，并设置输出信元的ＶＰＩ／ＶＣＩ值。
美国在１９９３年发射的试验卫星ＡＣＴＳ采用了基带ＡＴＭ交换，将许多原来由地面系统完成的功能移到了星上。
ＩＰ分组交换通过对链路载波信号的星上处理，获得ＩＰ分组，然后根据分组目的ＩＰ地址，查找转发表，确定分组输出端口。
最后通过交换开关，把分组交换到相应的输出端口。
Ｔｅｌｅｄｅｓｉｃ是宽带低轨道卫星移动通信系统，具有ＩＰ分组交换功能，吞吐量高达５Ｇｂｐｓ，具有自适应路由分配能力（目前该计划已经暂停）。
采用基带交换的优点是：减少控制信息传输量；比地面交换相比，由于数据单跳传输，所以减少了一半的传输量，可以利用星上功率实现更多的星上处理功能；传输延时减少了一半；结合应用各种网络技术，实现流量控制、资源分配和业务接纳控制，大大提高卫星网络的利用效率；结合星上智能重组、星上自治、星上协议转换等技术也将使卫星通信具有重建网络的能力、强大的抗干扰能力和顽强的生命力。
基带交换的缺点是：增加了星上设计的复杂性，星上处理能力要求高，星上功耗比较大；相比地面设备，星上设备的可靠性要求很高；卫星一旦升空更新升级交换软件受星上硬件限制。
３星上交换在卫星抗干扰中的作用星上交换技术的发展，对提高卫星系统的抗干扰能力具有重大作用：１．实现波束化星上交换能连接任意两个波束覆盖范围内的终端，是波束化的基础。
采用多波束对提高抗干扰能力的好处表现在：１、在有干扰的情况下，可以通过关闭被干扰的波束，使其它波束不受影响，不至于使整个系统瘫痪；２、采用空分复用（ＳＤＭ）的多个波束和点波束可以实现频带空分复用，弥补扩频技术高增益、低频谱利用率的缺点；３、一定转发功率条件下，波束天线覆盖范围小，天线增益高，能有效提高接收端信号电平。
２．实现星间链路（ＩＳＬ）军事抗干扰卫星通信系统普遍采用多星组网，通过交换，利用星间链路（ＩＳＬ）可以实现通信链路的迂回和冗余，提高卫星通信网的可靠性。
３．实现灵活的多用户之间的交换军事信息的数据类型多，数据量大，信息交互频繁，可靠性有效性要求高，只有灵活的交换技术能保证。
４混合交换的卫星网络结构及抗干扰能力分析从上面的分析可以看到，电路交换和基带交换各有优点，基带交换主要缺点在于技术实现具有很大难度。
目前由于受功耗、空间环境等因素约束，星载交换系统的器件实现受到限制。
目前我国发展星上交换技术，必须结合军事应用实际情况尽量简化星上处理，提高可实现性。
主要可以从这几方面着手：１．对传输的信息分类处理，不同传输要求的信息采取不同的交换方式。
２．根据系统特点对基带交换采取尽量简化的协议来处理。
３．不影响交换性能的前提下，一些功能尽量放到地面处理以减轻星上设计的压力。
基于这些考虑，结合我国目前发展状况，考虑联合域抗干扰的其他技术，提出一种由４颗ＧＥＯ星（１颗备份）组成的卫星网络混合交换模型，说明如下：１．每颗卫星采用多个Ｋａ波段的点波束，部分波束可以按需要调整方向。
另设置一单波束保证无缝连接（如图２）。
２．三个卫星具有三条星间链路，星间链路采用可用带宽更大更高的ＥＨＦ频段。
考虑采用信道利用率低的电路交换方式，带宽比上下行波束可用带宽大。
３．由于ＭＦ－ＣＤＭＡ具有较好的抗干扰能力，上行采用ＭＦ－ＣＤＭＡ，全部解调，下行采用ＭＦ－ＴＤＭ，即多个载波，载波内时分多路复用，星间链路也采用ＭＦ－ＴＤＭ。
图２４．各载波承载的信号带宽分成两个等级２．０４８Ｍｂｉｔ／ｓ和２．４ｋｂｉｔ／ｓ，两种速率的信道区别处理，对低速率的载荷和少数高１２８－－邮局订阅号：８２－９４６３６０元／年技术创新网络与通信《ＰＬＣ技术应用２００例》您的论文得到两院院士关注速率信道采取ＡＴＭ交换，其余的采取处理要求低的基带切换（见图３）。
５．控制信道采用低速率的信道进行传输，以ＡＴＭ信元的形式传送到每颗卫星或以广播的形式发送给各个终端设备。
图３抗干扰能力的分析：１．重点保障的通信区域采用三星点波束重叠覆盖（如图２）。