卫星通信抗干扰技术综述
卫星通信中的抗干扰技术与策略
卫星通信中的抗干扰技术与策略在当今信息时代,卫星通信凭借其覆盖范围广、不受地理条件限制等优势,在军事、民用等众多领域发挥着至关重要的作用。
然而,卫星通信信号在传输过程中容易受到各种干扰,严重影响通信质量和可靠性。
因此,研究卫星通信中的抗干扰技术与策略具有重要的现实意义。
卫星通信面临的干扰类型多种多样。
首先是自然干扰,如太阳活动产生的电磁辐射、电离层闪烁等,这些干扰具有一定的随机性和不可预测性。
其次是人为干扰,这是目前卫星通信面临的主要威胁之一。
人为干扰包括有意干扰和无意干扰。
有意干扰是指某些人为了破坏或阻断卫星通信而故意发射的干扰信号,如电磁脉冲干扰、同频干扰等;无意干扰则是由于其他电子设备的正常工作而产生的电磁辐射对卫星通信造成的影响,例如工业设备、民用通信设备等产生的干扰。
为了应对这些干扰,卫星通信领域发展出了一系列抗干扰技术。
扩频技术是其中一种常用的方法。
扩频通信通过将信号的频谱扩展到一个较宽的频带上,使得信号的功率谱密度降低,从而增强了信号在干扰环境下的隐蔽性和抗干扰能力。
直接序列扩频(DSSS)和跳频扩频(FHSS)是两种常见的扩频方式。
DSSS 将发送的信息与一个高速的伪随机码进行调制,使信号的频谱扩展;FHSS 则是使载波频率按照一定的规律在多个频点上跳变,从而躲避干扰。
智能天线技术也是一种有效的抗干扰手段。
智能天线可以通过调整天线的方向图,使天线的主瓣对准期望信号的方向,而将零点对准干扰信号的方向,从而提高信号的接收质量和抗干扰能力。
此外,自适应滤波技术能够根据接收到的信号和干扰的特征,实时调整滤波器的参数,以达到抑制干扰的目的。
在卫星通信系统的设计和运行中,采取合理的抗干扰策略同样重要。
频率管理是一项关键策略。
通过合理规划和分配卫星通信的频率资源,避免与其他通信系统或干扰源产生频率冲突,可以减少干扰的发生。
功率控制策略也是必不可少的。
适当提高卫星发射功率可以增强信号的强度,提高抗干扰能力,但同时也要考虑到功率限制和对其他系统的影响。
GPS抗干扰技术综述
3 GP S 抗干扰 技 术展 望
( 1 ) 多信道天线。 未来的G P S 系统将 采用 多信道模 式, 接收机 可 安装多信道 天线 , 接收多信道信号 , 对于定位需要 的信号 形成一 定 余量。 实 际的电子干扰仅仅从 较窄 的特定方 向实施 , 所以终端接收 机可 以合弃 与干扰信号 方 向相近 的接收信号 。 在部分信 道被 干扰 时, 还有部分信道可用于接收G P S 信号 , 只要接 收 4颗 以上卫 星信 号, 即可 满 足 定 位条 件 进 行 定 位 。 ( 2 ) 多种抗干扰方 式组合 。 对抗 多种形式的干扰, 需研 究对 多项 抗干扰措施和技术的集成 , 利用综合与集成的技术 , 才能 同时对抗 多种干扰口 】 。 国外现阶段 的研究方 向是在G P S / I NS 组合的基础上添 加 自适应调零天线, 进一 步提高抗干扰的能力。 G P S / I NS 组合能够 在抵御压制式干扰 的同时有效增加导航精度 , 自适应调零 天线能够 自动 寻找有 效导航 信号 , 两者 的结合 能使 导航精 度 比单一 使用 G P S / I N S 组合时上升3 0 % 左右。 但受限于昂贵 的费用现在还不能大 规模使用 , 只配备在一些高精尖武器上 。 ( 3 ) 多种导航融合抗干扰 。 当GP S 受到 强干 扰而无法 正常工作 时, 使用其它 导航 系统代替G P S 工作便成 了一种选择 。 其实 , 任何 G P S接 收机 都 有 可能 同时 接 收俄 罗 斯 的 全球 导 航 卫 星 系统 ( G L O NA S S ) , 以及未来欧洲的伽利略导航卫星系统和我国 自主研发 的北斗导航卫星系统 。 这不仅提升 了应付干扰 的能力 , 也在一定程 度上摆脱对G P S 系统的绝对依赖 。 综上所述 , 虽然G P S 系统信号存在诸多弱点 , 但其仍不失为世 界上较先进及应用最广泛的导航系统。 所 以, 对G P S 系统的干扰模式 进行分析研究 , 找到提高 系统抗干扰性能 的主要途径与方法 , 无论 是对 民用还是军用 , 具有 十分重要 的意义 。 研究G P S 抗干扰技术及其 发展趋势, 既为我们在使用G P S 系统时提供了安全保障, 也为了解相 关美式装备起到一定帮助, 同时为我 国发展新一代北斗导航卫星系 统提供相 关参考 。 参考文献 [ 1] 李彬, 靳 国栋. 《 浅析 G P S干扰技 术》《电子 对抗 》2 0 0 9年 . [ 2 ] 丁凡, 周鹏, 张忠磊. 《 对G P S / l N S组合制 导系统 的干扰技 战术研 究》 《飞航 导 弹 》2 0 i 1年 . [ 3 ] 王婷婷, 王圣东, 陈欣 . 《 G P S干扰 与抗干扰技 术发展现状分析 》 《 指 挥控制 与仿 真 2 0 0 8年 .
通信抗干扰技术综述
S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y &I n n o v a t i o n I 科技 与创 新
文章编 号 :2 0 9 5 —6 8 3 5( 2 0 1 5 )0 8 —0 1 0 1 —0 2
通 信 抗 干扰 技 术 综 述
杨 萃
( 9 1 4 0 4部 队 ,河 北 秦皇 岛 0 6 6 0 0 1 )
摘 要 :在 未来 高技 术水平战 争中,电子战 已逐渐成为战争主体 ,对 战争胜败起 着十分关键 的作用。通信抗干扰技 术是 电子战 的一种 重要技 术。为此 ,以扩展频谱技 术为主线 ,结合其他方式对通信抗 干扰技 术进 行简要 论述。
关 键 词 : 电子 战 ;通信 技 术 ;抗 干 扰 技 术 ; 扩频 通信
中图分类号 :E 9 6 2
文献标识码 :A
DO I :1 0 . 1 5 9 1 3  ̄ . c n k i . k j y c x . 2 0 1 5的战争主要是 战略战争 ,而现在 的战争则是一场 运用 高技术较量 的 电子 战争 。在现代战争 中 ,通信 已经成为军 队的 神经 网络 。因此 ,研究不 同的用于军事通 信的抗干扰技术 ,并 运用可行 的现 代通信系统 网络 ,对战争 的胜利 有着积极作用 , 推动了军事通信 系统 和装备 技术的发展 。
3 . 1 跳频 技术 ( H- I ) 跳频技术是 运用 扩频码序列进行频移键 控 ,使载波频率 不 停地跳动变化 ,从 而扩展频谱 的一种方 法。跳频技术其实是一 种抗干扰技术 ,而这 种技术的抗干扰能力 比较强 ,目前 已被广 泛运用 于军用战术通信的过程 中。 通 信方对每一个有效 的频 率进行适应并调整发射 功率 ,使 功率 自适应跳频 ,让功率输 出在满足接收端正 常接收的情况下 降到最低 ,宽带 、大动态 范围的可变增益功率放大器 可以让其 达 到抗 干扰 的 目的。在以色列 Y a d k a n通信公司的 HF . 6 0 0 0中, 款可 以 自适应 H F / S S B 的跳频 电台可 以全频段进行 自适应跳 频 ,具备机 内 自动建立链路 、 自动化信 道频 率选择等功能 。 还有就是一种新型的跳频 自适应技术 ,就是跳频空闲信道搜 索跳频 ( 跳频 F C S o法国 T h o ms o n - C S F公司 1 9 9 6 年就对新型战 术通信系列 电台 P R 4 G 进行 了修改 ,将调频空闲信道搜索功能加 入其中。这一功能主要是在每一次通话之前就对信道进行 了空闲 信道检测 ,即使频率被干扰,此次通话还可以继续 ,不会被中断。 差分跳频 ( D F H) 技术是 一种 比较新颖 的跳频技术 ,是美 国L o c k h e e d S a n d e r s 公 司对 H F增 强型相关 跳频电台 ( C HE S S) 创 造的一个可 以保障低截 收、检测概率和抗干扰能力 的高速短 波跳频 系统。其跳 速为 5 0 0 0 跳/ s , 信道探测每秒 开销 2 0 0 个频 率 。1 9 . 2 k b i t / s 是没有 纠错 时的最高数据率。当时电台误码率 为 1 X 1 0 。时 ,速率发射为 4 . 8 k b i t / s 。 3 . 2 直接序 列扩频技术 ( D S) 该技术 主要是 将有用信号在很宽 的频带 上扩展 ,让单位频 带 内的功率 降低 ,也就是让信号 的功率谱 密度降低 。通信可 以 在信道热 噪声 和噪声下将低信号功率谱进行 通信 ,这是 因为信 号在噪声 中不会轻 易被敌军发现 。这种技术 的截 获概率低 、抗 多径干扰 、信号隐蔽性好 ,实现 了码分多址体制 。 3 . 3 跳时 ( T H) 跳时 ( T i me H o p p i n g ,T H) 是让发射信号在时间轴上进行跳 动转变 ,与跳频相近。时间轴分为很多时片 ,扩频码序列控制一 帧内时片的发射信号。在战争中很少运用此技术 ,主要是因为跳 时抗干扰性不强 ,因此 ,主要是结合使用不同的技术与跳时技术 。 4 通信抗 干扰技术的发展方 向 现在 的扩频通信还存在不足 ,会被敌军侦破 ,主要是因为扩 频通信运用的是 m序列 、 变形 G o t d 序列 、 Wa l s h 序列等几种序列 。 因此 ,为 了通信抗干扰技术 的发展 ,我们应寻觅更强大的抗干扰 信号序列。目前 已经对 P C序列 、G MW 序列 、桥函数序列进行了 探究 ,发现这三种 比上述 的序列价值更高 ,可 以发展成为新型扩 频码 ,但是 ,需要先解决工程化中的难题。除了自适应天线外 , 为了方便通信抗干扰技术 的发现 ,还应该研究软件天线 、智能天 线及 a 数字波束成形 等技 术。 ( 下转 第 1 0 3页 )
卫星通信抗干扰技术综述
指挥控制与通信
卫星通信抗干扰技术综述
1 1 1 2 柴焱杰 , 孙继银 , 李琳琳 , 胡寅
[1 ]
Байду номын сангаас
, 成为 C I 系统的支柱。
3
*
收稿日期: 2010 -07 -19 ; 修回日期: 2010 -09 -02 基金项目: 有 作者简介: 柴焱杰( 1978- ) , 男, 河北邯郸人。博士生, 从事光电对抗与电磁场数值计算研究 。 通信地址: 710025 陕西西安第二炮兵工程学院 402 教研室 电话: 029 - 83348194 Email: chaiyanjie2005@ 163. com
CHAI Yanjie1 ,SUN Jiyin1 ,LI Linlin1 ,HU Yin2
( 1. The Second Artillery Engineering College, Shaanxi Xi’ an 710025 ,China; 2. The Second Artillery Command College, Hubei Wuhan 430012 ,China)
。卫星通信的通信路径包含上行信道、 下行信
道和星间信道 3 个部分, 因此卫星通信系统面临的 干扰包括对卫星通信上行信道的干扰、 对卫星通信 星间信道的干扰及对卫星通信下行信道的干扰 1. 1 对卫星通信上行信道的干扰 在对卫星通信上行信道的干扰环境中, 通信接 收机在卫 星 上, 通信发射机和通信干扰机在地面 ( 海面) 或接近地面( 大气层以内) 的空中, 电磁干扰 车载和舰载移动式干扰 源包括陆地固定式干扰机、 机、 机载干扰机和干扰卫星。对上行信道干扰时, 为 在通信发射机的输出端取得 1 : 1 的干信比, 干扰机 的有效辐射功率要比通信机的有效辐射功率大成千 上万倍。通信方可以使用跳频、 扩频等手段相对于 干扰信号取得几十 dB 的功率优势。 卫星接收机可 以应用天线自适应调零技术反干扰, 使干扰效果进 一步降低。 1. 2 对卫星通信星间信道的干扰 在组网的卫星通信中, 为实现环球通信, 通信卫 星间必须有星间通信信道, 星间通信一般采用窄波 束的微波、 毫米波, 干扰通常发生在星间通信的收发 路径上。抗干扰措施除扩频、 跳频外, 还有很强的通 信天线方向图可选择。 1. 3 对卫星通信下行信道的干扰 在对卫星通信下行信道的干扰环境中, 通信发 通信接收机和通信干扰机在地面 射机在卫 星 上, ( 海面) 或接近地面( 大气层以内) 的空中, 电磁干扰 源包括干扰卫星和机载式、 飞航式、 伞挂式干扰机。 干扰源对于卫星转发器, 干扰距离在视距以内, 通常
卫星通信中的抗干扰技术研究与应用
卫星通信中的抗干扰技术研究与应用在当今信息时代,卫星通信凭借其覆盖范围广、不受地理条件限制等优势,在军事、民用等领域发挥着至关重要的作用。
然而,卫星通信链路的开放性以及太空环境的复杂性,使其极易受到各种干扰的影响。
这些干扰可能来自自然因素,如太阳风暴、电离层闪烁等,也可能来自人为因素,如恶意干扰、电磁频谱冲突等。
为了保障卫星通信的可靠性和稳定性,抗干扰技术的研究与应用成为了关键。
卫星通信中常见的干扰类型多种多样。
其中,无意干扰主要包括同频干扰、邻频干扰等。
同频干扰是指在相同频率上的无用信号对有用信号造成的干扰,这可能是由于频谱分配不合理或者设备故障导致的。
邻频干扰则是相邻频率的信号相互渗透,影响了正常的通信。
有意干扰则更为恶劣,例如,敌方可能会使用大功率的干扰设备对卫星通信进行阻塞式干扰,使其无法正常传输信息;还有一些更为复杂的欺骗式干扰,通过发送虚假的信号来误导接收方。
针对这些干扰,研究人员开发了多种抗干扰技术。
扩频技术是其中一种非常有效的手段。
扩频通信通过将信号的频谱扩展到很宽的频带上,使得单位频带内的功率降低,从而降低了被干扰的概率。
常见的扩频方式有直接序列扩频和跳频扩频。
直接序列扩频是用高速的伪随机码与信息码进行模二加,从而将信号的频谱扩展。
跳频扩频则是让载波频率按照一定的规律在较宽的频带上跳变,使得干扰方难以捕捉到通信的频率。
智能天线技术也是卫星通信抗干扰的一大利器。
智能天线能够根据信号的来波方向自适应地调整天线的方向图,使天线主瓣对准有用信号,零陷对准干扰信号,从而提高信号的接收质量和抗干扰能力。
此外,还有一些新兴的技术,如空时编码技术,它结合了空间和时间的维度,通过在不同的天线和不同的时间点上发送编码后的信号,不仅提高了系统的容量,还增强了抗干扰性能。
在卫星通信抗干扰技术的应用方面,军事领域一直是需求最为迫切的。
在战场上,卫星通信的稳定性和安全性直接关系到作战指挥的有效性。
例如,军事卫星通信系统通常会采用多种抗干扰技术的组合,以应对敌方复杂的干扰手段。
关于卫星通信干扰技术的研究
关于卫星通信干扰技术的研究卫星通信在现代社会中扮演着非常重要的角色,它广泛应用于地面、海洋和空中,为人们的通信提供了广阔的覆盖范围和便利的通信手段。
随着技术的不断发展和恶意干扰行为的增多,卫星通信的安全性和稳定性面临着严峻的挑战。
为了保障卫星通信的正常运行,必须对卫星通信干扰技术进行深入研究,找出干扰源并采取相应的应对措施。
卫星通信干扰技术是指通过各种手段对卫星通信进行干扰的技术手段,通常包括电磁波干扰、频谱干扰、定位和导航信号干扰等。
这些干扰行为可能会导致卫星通信信号的中断、变形、延迟甚至是损坏,严重影响通信的可靠性和安全性。
研究卫星通信干扰技术对于维护国家安全、保障军事通信和民用通信的正常运行具有重要意义。
在现实生活中,卫星通信干扰技术的研究涉及到多个领域,包括通信技术、电子信息、无线电工程等。
首先是干扰源的定位和识别技术。
通过对干扰信号的频率、功率、方向和时空特征进行分析,可以确定干扰源的位置和类型,从而有针对性地采取干扰抑制措施。
其次是干扰信号的抑制和消除技术。
针对不同类型的干扰信号,需要采取相应的技术手段进行抑制和消除,如滤波器、天线阵列、数字信号处理等。
还需要进行卫星通信系统的脆弱性分析和漏洞修补,提高系统的抗干扰能力和鲁棒性。
针对卫星通信干扰技术的研究,国内外学术界和工业界都取得了一系列的研究成果。
国外,美国、俄罗斯、欧盟等国家和地区在卫星通信干扰技术研究方面进行了大量的投入和探索,涉及军事、民用、商用领域,积累了丰富的经验和技术。
国内,中国工程院、中国科学院等机构在卫星通信干扰技术方面也进行了一系列的研究,取得了一定的进展和成果。
目前在卫星通信干扰技术研究方面还存在一些问题和挑战。
首先是干扰技术的创新和发展。
随着科技的不断发展和恶意干扰行为的增多,新型的卫星通信干扰技术层出不穷,需要及时跟进并提出应对措施。
其次是技术研究的间接性和复杂性。
卫星通信干扰技术研究需要涉及到多个领域的知识,并且需要对实际干扰情况进行深入的分析和研究。
“通信抗干扰技术”资料文集
“通信抗干扰技术”资料文集目录一、卫星通信抗干扰技术的发展趋势二、军事通信抗干扰技术的发展现状及趋势三、卫星通信抗干扰技术分析四、军事通信抗干扰技术进展综述五、通信抗干扰技术的综合优化及评价研究六、无线通信抗干扰技术性能研究卫星通信抗干扰技术的发展趋势随着卫星通信的不断发展,卫星通信抗干扰技术也在不断进步。
卫星通信抗干扰技术是指通过采用各种技术手段,对卫星通信信号进行干扰和抑制,以保护卫星通信系统的正常运行。
本文将介绍卫星通信抗干扰技术的发展趋势。
目前,卫星通信主要使用的是C波段和Ku波段,但是这些频段的信号非常容易受到大气层的影响,尤其是雨衰的影响。
因此,高频段卫星通信的发展成为了未来卫星通信抗干扰技术的一个重要方向。
目前,已经有一些高频段卫星通信系统开始投入使用,例如Ka波段和V波段等。
这些高频段卫星通信系统具有更高的频谱效率和更小的信号衰减,可以大大提高卫星通信系统的传输速率和抗干扰能力。
自适应调零天线技术是一种非常有效的卫星通信抗干扰技术。
这种技术可以通过对天线进行实时调整,使得天线的主波束始终对准期望的信号源,同时对其他干扰信号进行抑制。
这种技术可以有效地对抗各种类型的干扰,包括有意干扰和无意干扰。
目前,自适应调零天线技术已经在一些现代卫星通信系统中得到应用,未来还将得到更广泛的应用。
编码调制技术是一种非常有效的卫星通信抗干扰技术。
这种技术可以通过对信号进行编码调制,增加信号的冗余度,提高信号的可靠性。
同时,这种技术还可以通过对信号进行加密处理,增加信号的安全性。
目前,一些现代卫星通信系统已经开始采用编码调制技术来提高抗干扰能力和安全性。
智能信号处理技术是一种基于技术的卫星通信抗干扰技术。
这种技术可以通过对信号进行智能分析,识别出各种类型的干扰信号,并采取相应的措施进行抑制。
这种技术还可以通过对信号进行优化处理,提高信号的质量和可靠性。
目前,一些现代卫星通信系统已经开始采用智能信号处理技术来提高抗干扰能力和信号质量。
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综述
移动通信│MOBILE COMMUNICATION卫星通信抗干扰技术综述姚力南京莱斯信息技术股份有限公司,江苏南京210007摘要:在地面环境特殊性的影响下,在地面网络内不能将安全机制直接用在卫星通信系统中,提升卫星通信系统的干扰性特征具有一定的意义。
基于此,系统地分析与综述了卫星通信系统面临的各类干扰,并对当前应用的卫星通信抗干扰技术的原理、特征以及相关的研究现状进行了简单的论述,包含扩频技术、星上处理技术及天线抗干扰技术等。
在此基础上,探讨了该项技术研究的发展方向以及今后需要进一步研究的相关内容,进而促进我国卫星通信抗干扰技术的提高。
关键词:卫星通信;抗干扰技术;通信技术中图分类号:TN927+.2文献标识码:ASummary of Anti-Jamming Technology for Satellite CommunicationYao LiNanjing LES Information Technology Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210007Abstract: Under the influence of the speciality of the ground environment, the safety mechanism cannot be directly used in the satellite communication system in the terrestrial network. It is of certain significance to enhance the interference characteristics of the satellite communication system. Based on this, the paper systematically analyzes and reviews various types of interference faced by satellite communication systems, and briefly discuss es the principles, characteristics and related research status of the currently applied satellite communication anti-interference technology, including spread spectrum technology, on-board processing technology and antenna anti-interference technology. On this basis, the development direction of this technology research and related content that needs further research in the future are discussed, and then the anti-jamming technology of satellite communication in China is promoted.Keywords: satellite communication; anti-jamming technology; communication technology引言卫星通信系统是具有较好的传输质量、覆盖面积广等特征,在一定的空间内具有一定的通信能力的星座,能够有效地与用户终端以及路面站进行合作,进而实现对气象的测绘、导航定位、全球化移动通信以及军事国防等多个类型的网络系统。
卫星导航系统接收机抗干扰关键技术综述
卫星导航系统接收机抗干扰关键技术综述卫星导航系统,就是用于对目标定位、导航、监管,提供目标位置、速度等相关信息的卫星系统。
卫星导航系统具有很多优点,定位精度非常高,如美国的GPS(全球定位系统)精度可达厘米和毫米级;效率高,体现在观测时间短,可随时定位;全天候的连续实时提供导航服务。
因此,卫星导航系统广泛应用于各个领域,发展前景十分广阔。
但是,卫星导航系统有一个缺点,就是卫星信号的功率比较低,信道容易受到其他形式的各种干扰,导致卫星导航接收机的性能下降。
因此,为了提升我国的卫星导航系统的抗干扰能力,本文主要研究探讨了卫星导航系统接收机抗干扰的关键技术。
1 卫星导航系统抗干扰技术卫星导航系统接收机的干扰主要有三种形式,欺骗式干扰、压制式干扰、欺骗式/压制式组合干扰。
欺骗式干扰有针对民码的干扰和针对军码的干扰;压制式干扰有宽带压制式干扰和窄带压制式干扰。
为了应对各种干扰,卫星导航系统使用扩频技术,扩频技术具有很好的隐蔽性,能够精密测距,并且可以实现多址通信,抗干扰能力大大增加。
而对于连续波干扰、窄带干扰,就要采用带阻频谱滤波方法滤掉干扰信号。
而对于宽带干扰,这些方法效果都不理想,一般选择自适应阵列天线技术,这种技术能够根据外部的信号强弱,自动改变各个针元的加权系数,从而对准干扰信号方向。
1.1 自适应滤波技术自适应滤波技术是随着自适应滤波理论与算法的发展而发展起来的,最小均方算法和最小二乘算法对自适应滤波技术起到的非常大的作用。
除此以外,采样矩阵求逆算法也属于另一种自适应算法,直接矩阵求逆算法使得系统处理速度大大提升。
1.2 卡尔曼滤波技术卡尔曼滤波技术是卡尔曼在20世纪60年代提出的,卡尔曼滤波技术是在被提取信号的相关测量中利用实时递推算法来估计所需信号的一种滤波技术。
这种技术的理论基础是随机估计理论,在估计过程中,用观测方程、系统状态方程以及白噪声激励的特性作为滤波算法。
卡尔曼滤波技术不仅用于估计一维的平稳的随机过程,而且可以用于多维的非平稳随机过程估计。
关于卫星通信干扰技术的研究
关于卫星通信干扰技术的研究卫星通信干扰是指对卫星通信系统的正常运行造成不利影响的各种干扰现象。
随着卫星通信的广泛应用,卫星通信干扰现象也越来越突出,对卫星通信系统的可靠性和稳定性提出了新的挑战。
卫星通信干扰技术的研究主要包括对干扰发射源的定位与追踪、干扰特征分析、干扰抑制与消除等方面。
对干扰发射源的定位与追踪是卫星通信干扰技术研究的重点之一。
定位与追踪干扰源的目的是确定干扰源的位置和行为,为进一步采取措施消除干扰提供依据。
常用的干扰定位与追踪方法包括定位与追踪雷达和多卫星干扰源自适应定位技术等,能够实时有效地对干扰源进行定位追踪。
对干扰特征的分析是卫星通信干扰技术的另一个重要研究方向。
通过对干扰特征的研究,可以进一步了解干扰源的性质和干扰信号的特点,为干扰抑制与消除提供依据。
常见的干扰特征分析方法包括频谱分析、时频分析、调制识别等,能够准确判断干扰源的类型和工作方式。
干扰抑制与消除是卫星通信干扰技术研究的核心内容。
针对不同类型的干扰,可以采取不同的抑制和消除方法。
常用的干扰抑制与消除技术包括干扰抑制滤波、自适应干扰消除、波束形成与动态快滤波等。
这些技术可以有效地降低干扰信号对正常通信信号的影响,提高卫星通信系统的可靠性和稳定性。
除了上述几个方面的研究,还有一些相关的重要问题需要进一步研究。
如何应对恶意干扰行为和故意进行干扰的对抗技术;如何提高卫星通信系统的干扰容忍度,降低对干扰信号的敏感度;以及如何加强国际合作,共同应对卫星通信干扰等问题。
卫星通信干扰技术的研究是为了保护卫星通信系统的正常运行,提高系统的可靠性和稳定性。
通过对干扰发射源的定位与追踪、干扰特征分析、干扰抑制与消除等方面的研究,可以有效地应对各种干扰现象,确保卫星通信系统的安全与可靠。
卫星信号的抗干扰技术研究
卫星信号的抗干扰技术研究随着卫星技术的不断发展,卫星信号的抗干扰技术逐渐成为卫星通信领域重要的研究方向之一。
干扰信号的存在会严重影响卫星通信系统的稳定性和可靠性,因此,提高卫星信号的抗干扰能力是非常必要的。
一、卫星信号抗干扰技术的研究现状当前,卫星信号抗干扰技术主要集中在以下几个方面的研究:1.信号处理技术。
在信号接收端通过对信号进行初步处理,可以有效抑制干扰信号,提高信号的抗干扰能力。
2.重控制技术。
采用重控制技术,对信号进行重新发送和控制,从而减小信号因干扰而损失的强度。
3.信源编码技术。
通过信源编码技术对信号进行编码,可以使信号具有抗干扰性。
4.频率选择技术。
通过选择适当的频率进行通信,可以有效抵御干扰信号的影响。
5.天线设计技术。
对接收天线进行优化设计,可以提高其接收信号的灵敏度,减少其受干扰的程度。
二、卫星信号抗干扰技术的应用场景卫星信号抗干扰技术广泛应用于军事、航空、航天、遥感、导航等领域。
其中,军事领域是卫星通信抗干扰技术应用的主要场景之一。
军事通信需要更高的抗干扰能力,因此,卫星信号抗干扰技术在军事通信中的应用非常广泛。
同时,在航空、航天、遥感和导航等领域中,卫星信号抗干扰技术的应用也越来越广泛。
三、卫星信号抗干扰技术的发展趋势卫星信号抗干扰技术的发展正在不断地推动着卫星通信技术的进步。
未来,卫星信号抗干扰技术将逐渐向个性化、智能化、自适应化、云化的方向发展。
个性化方向:未来的卫星通信系统需要更好地满足不同用户之间的差异化需求。
因此,卫星信号抗干扰技术的研究将逐步向个性化定制方向发展。
智能化方向:未来的卫星通信系统需要更加智能化,能够自适应信道环境和干扰环境,从而实现自动化驾驶。
因此,卫星信号抗干扰技术的研究将逐步向智能化方向发展。
自适应化方向:未来的卫星通信系统需要能够自适应于不同的工作环境和干扰环境,从而实现自适应性能。
因此,卫星信号抗干扰技术的研究将逐步向自适应化方向发展。
卫星通信中的抗干扰技术研究与应用与发展
卫星通信中的抗干扰技术研究与应用与发展在当今信息时代,卫星通信凭借其覆盖范围广、不受地理条件限制等优势,成为了现代通信领域的重要组成部分。
然而,卫星通信也面临着诸多干扰问题,这些干扰可能来自自然因素,如太阳风暴、电离层闪烁等,也可能来自人为因素,如敌方的有意干扰、同频段其他通信系统的干扰等。
为了保障卫星通信的可靠性和稳定性,抗干扰技术的研究、应用与发展显得尤为重要。
卫星通信中的干扰类型多种多样。
首先是自然干扰,太阳活动产生的高能粒子会引起电离层的扰动,导致信号传播路径发生变化,从而产生信号衰落和误码。
此外,恶劣的天气条件,如暴雨、雷电等,也可能对卫星通信信号造成衰减和散射。
其次是人为干扰,这是目前卫星通信面临的主要威胁之一。
例如,敌方可能会使用大功率干扰设备对卫星通信频段进行阻塞式干扰,或者采用瞄准式干扰来破坏特定的通信链路。
还有无意的人为干扰,比如同频段的其他合法通信系统因频率分配不合理而产生的互调干扰等。
为了应对这些干扰,研究人员开发了一系列抗干扰技术。
扩频技术是其中应用较为广泛的一种。
扩频通信通过将信号的频谱扩展到一个较宽的频带上,使得单位带宽内的信号功率降低,从而提高了信号在干扰环境下的生存能力。
直接序列扩频(DSSS)和跳频扩频(FHSS)是两种常见的扩频方式。
DSSS 通过将原始信号与高速的伪随机码进行乘法运算来扩展频谱,而 FHSS 则是使载波频率按照预定的规律快速跳变,使得干扰方难以跟踪和干扰。
编码调制技术也是提高卫星通信抗干扰能力的重要手段。
采用纠错编码可以在接收端检测和纠正传输过程中产生的错误,从而提高系统的可靠性。
例如,低密度奇偶校验码(LDPC)和Turbo 码等具有优异性能的编码方式在卫星通信中得到了广泛应用。
此外,先进的调制方式,如正交幅度调制(QAM)和相移键控调制(PSK)等,可以在有限的带宽内传输更多的信息,同时提高信号的抗干扰性能。
智能天线技术为卫星通信抗干扰带来了新的思路。
卫星通信系统的抗干扰技术研究
卫星通信系统的抗干扰技术研究在当今高度信息化的时代,卫星通信系统凭借其覆盖范围广、不受地理条件限制等优势,在军事、民用等众多领域发挥着至关重要的作用。
然而,卫星通信系统在传输信号的过程中,容易受到各种干扰的影响,这给通信的稳定性、可靠性和安全性带来了巨大挑战。
因此,深入研究卫星通信系统的抗干扰技术,对于保障通信质量、提升系统性能具有重要的现实意义。
一、卫星通信系统面临的干扰类型卫星通信系统所面临的干扰种类繁多,主要包括以下几种:1、自然干扰自然界中的各种现象可能会对卫星通信造成干扰。
例如,太阳活动产生的强烈电磁辐射会影响卫星通信的电波传播,导致信号衰减、误码率增加;电离层的变化也可能引起信号的折射、反射和散射,从而影响通信质量。
2、人为干扰这是目前卫星通信面临的主要干扰形式之一。
包括有意干扰和无意干扰。
有意干扰通常是敌方为了破坏通信而采取的恶意行为,如电磁干扰、阻塞干扰等;无意干扰则可能来自于其他电子设备的电磁辐射、工业设备的噪声等。
3、邻星干扰当卫星轨道间距较小时,相邻卫星的信号可能会相互干扰。
此外,地面接收站附近的其他卫星信号也可能对目标卫星信号造成干扰。
4、多径干扰由于信号传播路径的多样性,卫星信号在到达接收端时可能会经过不同的路径,这些路径的长度和传播条件不同,导致信号到达时间和相位存在差异,从而产生多径干扰。
二、卫星通信系统抗干扰技术的分类为了应对上述干扰,卫星通信系统采用了多种抗干扰技术,大致可以分为以下几类:1、频率域抗干扰技术通过合理选择通信频段和频率扩展技术来提高抗干扰能力。
常见的频率扩展技术有直接序列扩频(DSSS)和跳频扩频(FHSS)。
DSSS是将原始信号的频谱扩展到一个很宽的频带上,使得干扰信号难以对整个扩展频谱产生有效的影响;FHSS 则是使通信频率按照一定的规律快速跳变,从而躲避干扰。
2、空间域抗干扰技术利用天线的方向性和波束形成技术来抑制干扰。
例如,采用自适应天线阵列,通过对各阵元接收信号的加权处理,形成特定方向的波束,使主瓣对准有用信号方向,零陷对准干扰方向,从而提高信干噪比。
通信抗干扰技术的综合优化及评价研究
通信抗干扰技术的综合优化及评价研究一、本文概述理论基础与技术概览:文章将系统梳理通信抗干扰技术的基本原理,涵盖自适应滤波、分集技术、编码调制、跳频扩频等经典手段,以及近年来兴起的智能抗干扰方法,如基于机器学习的干扰识别与抑制技术。
通过对这些技术的理论基础、工作原理及其在不同应用场景中的优缺点进行详尽阐述,为后续的综合优化研究奠定坚实基础。
综合优化策略:鉴于实际通信环境中干扰源多样、复杂且动态变化的特点,本文将重点探讨如何结合多种抗干扰技术,构建适应性强、鲁棒性高的综合抗干扰体系。
这包括但不限于多层防御架构的设计、抗干扰资源(如功率、频谱、时间)的动态分配算法、以及跨层优化与协同处理机制。
文章还将探讨抗干扰技术与通信协议、网络架构的深度融合,以实现系统级的抗干扰效能提升。
智能抗干扰技术的应用与展望:随着人工智能和大数据技术的发展,智能抗干扰已成为前沿研究热点。
本文将深入剖析基于深度学习、强化学习等先进算法的智能抗干扰模型,展示其在实时干扰检测、自适应抗干扰策略生成以及干扰环境预测等方面的应用实例。
同时,对智能抗干扰技术未来可能的发展趋势、挑战与机遇进行前瞻性分析。
评价方法与实证分析:为量化评估各类抗干扰技术及综合优化方案的有效性,本文将介绍一套科学严谨的抗干扰性能评价体系,包括干扰抑制比、误码率、信干比恢复能力等关键指标。
通过仿真模拟与实测数据相结合的方式,对比分析不同抗干扰技术在典型干扰场景下的性能表现,以及综合优化策略相较于单一技术的增益效果,为实际工程应用提供数据支撑与决策依据。
《通信抗干扰技术的综合优化及评价研究》旨在构建一个全面、深入的抗干扰技术知识框架,探究现代通信系统应对复杂干扰环境的创新策略与实践路径,并通过严谨的评价方法验证其有效性,为提升通信系统的稳定性和可靠性贡献理论指导与实践参考。
二、通信干扰源及其特性分析通信干扰源是指在通信过程中,对通信信号产生干扰的各种因素和设备。
通信干扰源的特性分析对于通信抗干扰技术的综合优化及评价具有重要意义。
通信干扰与抗干扰综述
通信⼲扰与抗⼲扰综述通信⼲扰与抗⼲扰技术综述班级: 0108**学号: 0108****姓名: ******⽬录⼀、通信⼲扰 (2)1.1 通信⼲扰的特点 (2)1.2 通信⼲扰的分类 (3)1.3 信⼲扰的⼀般过程和影响因素 (5)⼆、通信抗⼲扰 (6)2.1概述 (6)2.2通信抗⼲扰原理 (7)2.3抗⼲扰技术 (8)三、直接序列扩频 (8)3.1 DS扩频技术基本原理 (8)3.2 DS抗⼲扰性能分析 (10)四、⼩结 (12)⼀、通信⼲扰概述1.1 通信⼲扰的特点对⽆线电通信过程的⼲扰是在⽆线电通信技术诞⽣之前就已经客观存在了,如天线⼲扰和⼯业⼲扰等,但是⼈为有意的⽆线电⼲扰却是在⽆线电通信技术成功应⽤于战争研究之后才发展起来的。
其特点可归纳如下。
1.对抗性通信⼲扰是为了破坏或扰乱敌⽅的⽆线电通信。
其信号发射⽬的不在于传送某种信息,⽽在于⽤⼲扰中携带的信息去压制和破坏敌⽅的通信。
2.进攻性⽆线电通信是有源的、积极地、主动地,他千⽅百计的“杀⼊”到敌⽅通信系统内部,所以⼲扰是有进攻性的。
3.先进性通信⼲扰每时每刻都以敌⽅为对象,因此它必须跟踪敌⽅通信技术的最新发展,并且设法超过敌⽅,只有这样才能开发出克敌制胜的通信⼲扰设备。
4.灵活性和预见性作为对抗性武器,通信⼲扰系统逆序具备敌变我变的能⼒,现代战场瞬息万变,为了⽴于不败之地,通信⼲扰系统的开发和研究必须注重功能的灵活性和发展的预见性。
5.技战综合性通信⼲扰系统有如其他武器⼀样,其作⽤不仅取决于技术性能的优良,在很⼤程度上还取决于其战术使⽤⽅法。
6.综合对抗性⽆线电通信系统随着现代化战争的发展,已从过去单独的、分散的、局部的发展成为联合的、⼀体的、全局的通信指挥系统。
7.⼯作频带宽⽆线电通信⼲扰设备随着现代军事⽆线电技术的发展,需要覆盖的频率范围已经相当宽,甚⾄可以达到⼗⼏千赫到⼏⼗千赫。
8.反应速度快在跳频通信、促发通信飞速发展的今天,⽬标信号在每⼀个频率点上的驻留时间已经⾮常短促,这就要求通信⼲扰系统的反应速度⼗分迅速。
卫星通信中的抗干扰技术研究
卫星通信中的抗干扰技术研究在当今高度信息化的时代,卫星通信作为一种重要的通信手段,在军事、民用等领域发挥着不可或缺的作用。
然而,卫星通信面临着各种各样的干扰,严重影响了通信的质量和可靠性。
因此,研究卫星通信中的抗干扰技术具有极其重要的意义。
卫星通信系统工作在复杂的电磁环境中,容易受到多种干扰的影响。
这些干扰来源广泛,包括自然干扰和人为干扰。
自然干扰主要有来自太阳活动的电磁辐射、电离层的闪烁等;人为干扰则包括有意干扰和无意干扰,有意干扰如敌方的电子战攻击,无意干扰如其他通信系统的频谱泄漏等。
在卫星通信中,常见的干扰类型有以下几种。
首先是同频干扰,当多个信号在相同的频率上传输时,就会产生同频干扰,这可能导致信号的混淆和失真。
其次是邻道干扰,相邻频道的信号可能会相互渗透,影响通信质量。
还有宽带噪声干扰,这种干扰会覆盖较大的频谱范围,使有用信号被淹没。
此外,脉冲干扰也是常见的一种,其具有高功率和短持续时间的特点,对通信系统的危害较大。
为了应对这些干扰,卫星通信领域发展出了一系列抗干扰技术。
扩频技术是其中一种非常有效的手段。
扩频技术通过将信号的频谱扩展到一个较宽的范围,使信号的功率谱密度降低,从而提高了信号的隐蔽性和抗干扰能力。
常见的扩频方式有直接序列扩频和跳频扩频。
直接序列扩频将伪随机码与信息码相乘,使信号频谱展宽;跳频扩频则是使载波频率按照预定的规律快速跳变,从而躲避干扰。
智能天线技术也是卫星通信抗干扰的重要手段之一。
智能天线可以根据信号的来波方向自适应地调整波束方向和形状,增强有用信号的接收,同时抑制干扰信号。
通过多个天线单元组成的阵列,智能天线能够实现空间滤波,提高系统的性能。
另外,纠错编码技术在抗干扰中也发挥着重要作用。
通过在发送端对信息进行编码,在接收端进行解码和纠错,可以有效地降低干扰对信号的影响。
常见的纠错编码方式有卷积码、Turbo 码等。
除了上述技术,还有一些其他的抗干扰技术也在不断发展和应用。
浅谈卫星通信干扰及抗干扰方法
浅谈卫星通信干扰及抗干扰方法卫星通信干扰是指在卫星通信系统中,由于各种原因导致信号传输过程中出现异常,从而干扰正常的通信传输。
卫星通信干扰的原因主要包括以下几个方面:1.天气因素:恶劣的天气条件如强风、雷电、大雨等会导致信号传输变弱或中断,从而影响通信质量。
2.频谱受限:由于电磁频谱资源有限,卫星通信系统频率资源也受到限制,频谱竞争激烈,频率重叠可能导致通信干扰。
3.无线电干扰:电磁波传播过程中,可能会受到其他无线电设备的干扰,如电视、广播等设备的频率与卫星通信频率相近,容易产生干扰。
4.对地站干扰:由于对地站的工作环境和设备等原因,可能会产生信号干扰,影响卫星通信质量。
针对上述卫星通信干扰的问题,可以采取以下一些抗干扰方法:1.天线指向优化:通过优化卫星天线的指向度,可以减小信号传输过程中受到的天气因素的影响,提高通信质量。
2.频谱管理:对卫星通信频谱资源进行合理规划和分配,避免频段重叠,减少频谱竞争,提高通信系统的抗干扰能力。
3.信号处理技术:采用先进的信号处理技术,如误码率调整、自适应调制解调、码间干扰消除等,提高信号传输的可靠性和抗干扰能力。
4.整层排障:针对卫星通信中频谱重叠导致的干扰问题,可以通过整层排障技术,将不同频段之间的干扰隔离开来,降低干扰对通信质量的影响。
5.对地站干扰管理:加强对地站设备的管理和检测,及时修复或更换可能导致干扰的设备,减少对地站干扰对卫星通信的影响。
6.加密技术:采用加密技术对通信数据进行加密处理,提高通信的安全性和抗干扰能力。
7.建立监测系统:建立卫星通信干扰监测系统,可以实时监测信号传输过程中的干扰情况,及时采取相应的干扰抑制措施。
卫星通信干扰对通信质量和安全性都会产生影响,因此,提高抗干扰能力是卫星通信系统的重要任务之一、通过采取适当的干扰监测和抑制措施,加强管理和维护工作,可以有效减少干扰对卫星通信系统的影响,提高通信系统的可靠性和稳定性。
同时,随着技术的不断发展和创新,未来的卫星通信系统将更加智能化和自适应,提高对各种干扰的识别和抑制能力,进一步提高通信质量,满足人们对于通信的需求。
卫星通信抗干扰技术,你懂得多少
卫星通信抗干扰技术,你懂得多少目前,卫星通信已经被广泛应用于现代军事通信领域。
但是,由于通信卫星的暴露性以及广播型的通信方式使得卫星通信信号容易受到敌方的截获、干扰,因此卫星通信的抗干扰技术已经成为现代军事通信技术的一个重要分支。
首先,我们先了解有哪些对通信卫星进行干扰的手段。
一般来说,卫星通信受到的有意干扰可以分为对上行链路的干扰、对下行链路的干扰、对通信卫星转发器的干扰以及对通信卫星的跟踪、遥测和遥控信号等干扰。
对上行链路的干扰,是指对卫星通信地面站向星上转发器发送信号的通信链路进行干扰,敌方对通信卫星进行跟踪瞄准,向卫星发射强干扰信号,使得上行链路信噪比大为恶化,或者使得卫星转发器接收机饱和、阻塞,不能工作。
对下行链路的干扰,是指对卫星通信地面站的接收链路进行干扰,一般利用直升机或者无人机搭载的干扰设备进行。
在现代战争中,军事通信卫星是非常重要的资产。
对通信卫星转发器的干扰,因为通信卫星转发器有透明型和再生处理型之分,相应的干扰方法也有所不同:因为透明型转发器只完成信号的放大和频率的变换,对信号不进行处理,因此只需要对转发器进行1000多瓦的干扰,就能使转发器处于阻塞、饱和状态,无法工作。
对于再生处理型转发器的干扰较为复杂,因为再生处理型转发器会对信号进行解调再生、星上解扩频、星上解调频以及频分复用与时分多址的变换等,因此干扰机首先要检测出星上再生处理转发器的直扩信号特征参数,然后用步进式相位相关干扰破坏转发器跳频解频信道的正常工作。
对通信卫星的跟踪、遥测和遥控信号进行干扰,对方可以通过干扰地面指令站对卫星的关键控制信号,改变卫星的轨道位置或者轨控、姿控发动机的点火、太阳能电池板对太阳的对准、卫星天线或者测控天线的指向等,导致通信卫星无法正常工作,甚至报废失效。
防止卫星遭到干扰的技术,是确保自己航天优势的关键手段之一。
为了针对以上几种干扰手段,现代通信卫星一般都采用星上干扰限幅与干扰对消、EHF波段抗干扰技术、点波束和星上再生处理等技术来对抗干扰。
略谈卫星通信抗干扰体制及关键技术
略谈卫星通信抗干扰体制及关键技术信息化时代的到来,使得卫星通信成为一种高效信息传输方式。
卫星通信不仅容量大,而且不会受到地理空间的限制,覆盖范围是非常广的。
是国际内外最常使用的一种通讯方式,在这篇文章中,主要阐述卫星通信的抗干扰体制及其关键技术。
标签:卫星通信关键技术抗干扰体制卫星通信以其得天独厚的优势为人类社會的进步做出了自己的贡献,推动了经济的发展。
由于卫星通信这种独特的特性使其成为目前高技术战争以及局部冲突进行信息传递以及通信指挥控制的重要通信方式,是未来军用通信网发展的保障。
但目前的卫星通信在抗干扰方面的能力还有许多不足之处,需要我们建立比较强大的抗干扰能力的卫星通信系统。
一、卫星通信的发展状况卫星通信在通信领域的意义十分重大,但在发展的过程中也出现了一些问题。
主要体现在:第一,数据的传输速度和效率。
我们目前正处于信息化的时代,在这个时代我们的信息传输速度是非常快的。
原来传统的数据传输方式是以频分复用和码分复用技术这两种技术作为制成的,但是发展到现在已经无法满足卫星通信日益增长的用户需求了。
因此我们还是需要在长距离传输延时的问题上多下功夫,尽量避免传输延时对实时数据产生的影响。
第二,成本与需求不成正比。
当前现代的大众通信方式主要表现为移动通信和宽带互联网。
在宽带领域中,卫星通信是没有光纤宽带更加方便快捷的,而且在移动通信中也比地面蜂窝移动系统的性价比低。
所以造成的结果是尽管移动的长途通信费已经大幅度下降,但卫星长途通信的转发器费用并没有发生任何变化,这就在无形中提高了卫星通信系统的运行成本。
因此我们需要多加努力解决这种不成正比的现象。
第三,宽带IP 的传输以及实现问题。
目前中国的宽带IP卫星系统一般采用的是ATM的传输技术。
主要是因为这种技术的性能可以支持与卫星通信系统相关的指标要求,尽管大部分的要求都十分符合,但在实际的操作过程中还是遇到了很多问题。
需要我们可以实现在卫星ATM 分层,但是由于包含ATM交换机的子网移动性管理的步骤过于繁复,需要我们尽快提出解决方案。
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。
2
卫星通信中常用的抗干扰技术
目前, 卫星通信中常用的抗干扰技术有天线抗
干扰技术、 扩频技术、 星上处理技术、 自适应编码调 扩展频段技术、 无线光通信技术、 限幅技术 制技术、 等, 这些技术都有其自身的特点。 2. 1 天线抗干扰技术 卫星通信系统分布在不同的地域 、 空域, 很容易 受到干扰, 所以抗干扰的首要目的是实现灵活的 、 优 化的卫星覆盖, 使卫星接收天线最大限度接收我方 “零化” 信号, 同时 敌方干扰。 天线抗干扰技术是卫 星通信中最常用的抗干扰措施, 包括自适应调零、 智 能天线和相控阵天线等技术。 自适应调零的原理是: 在星上采用大型的、 具有 多波束的接收天线, 组成一个赋形的天线照射到某 一区域, 当卫星检测到干扰时, 自动将干扰方向的点 波束关闭, 从而达到抗干扰的目的。 利用自适应调 使 零多波束天线可以在干扰源方向产生深度调零 , 干扰信号的电平减小 25 ~ 35 dB 。 美军“军事星 ” ( Milstar) 上 增 加 了 8 副 点 波 段 天 线, 其中 2 副为 MDR( 中数据率 ) 调零天线, 天线可自动调零, 消除 干扰
[5 ]
1
卫星通信系统面临的干扰
卫星通信系统的信道非常脆弱, 容易受到干扰
[2 ]
。
和欺 骗 的
[3 ]
。目 前 的 干 扰 手 段 和 方 法 是 多 种 多 样
各种通信干扰既有一些物理上的共性, 又有很大的 特性差异, 对通信信号造成的影响也不尽相同。 因 为了确保通信能正常进行, 不能仅简单地采用一 此, 种或几种处理手段, 而必须综合采用多种抗干扰措 施。
2011 年第 39 卷第 3 期 · 114· 现代防御技术
是为对抗干扰方利用电磁能和定向能控制 、 攻击微 波电磁频谱, 以提高空间信息系统的生存能力所采 取的反对抗方式和措施。抗干扰的目的是尽最大的 努力抑制敌方对我方空间系统信息获取 、 传输、 处理 和分配等能力的攻击, 以有效的措施保障空间信息 通信卫星承担着提供通信保障 系统的安全。总之, 的任务, 必须具有较强的抗干扰能力, 因此深入广泛 地研究抗干扰技术, 提高它的抗干扰能力和抗毁性, 具有非常重要的意义。
。卫星通信的通信路径包含上行信道、 下行信
道和星间信道 3 个部分, 因此卫星通信系统面临的 干扰包括对卫星通信上行信道的干扰、 对卫星通信 星间信道的干扰及对卫星通信下行信道的干扰 1. 1 对卫星通信上行信道的干扰 在对卫星通信上行信道的干扰环境中, 通信接 收机在卫 星 上, 通信发射机和通信干扰机在地面 ( 海面) 或接近地面( 大气层以内) 的空中, 电磁干扰 车载和舰载移动式干扰 源包括陆地固定式干扰机、 机、 机载干扰机和干扰卫星。对上行信道干扰时, 为 在通信发射机的输出端取得 1 : 1 的干信比, 干扰机 的有效辐射功率要比通信机的有效辐射功率大成千 上万倍。通信方可以使用跳频、 扩频等手段相对于 干扰信号取得几十 dB 的功率优势。 卫星接收机可 以应用天线自适应调零技术反干扰, 使干扰效果进 一步降低。 1. 2 对卫星通信星间信道的干扰 在组网的卫星通信中, 为实现环球通信, 通信卫 星间必须有星间通信信道, 星间通信一般采用窄波 束的微波、 毫米波, 干扰通常发生在星间通信的收发 路径上。抗干扰措施除扩频、 跳频外, 还有很强的通 信天线方向图可选择。 1. 3 对卫星通信下行信道的干扰 在对卫星通信下行信道的干扰环境中, 通信发 通信接收机和通信干扰机在地面 射机在卫 星 上, ( 海面) 或接近地面( 大气层以内) 的空中, 电磁干扰 源包括干扰卫星和机载式、 飞航式、 伞挂式干扰机。 干扰源对于卫星转发器, 干扰距离在视距以内, 通常
doi: 10. 3969 / j. issn. 1009086x. 2011. 03. 024 中图分类号: V474. 2 ; TN97 文献标志码: A 086X( 2011 ) 03011305 文章编号: 1009-
Prospect of Antijamming Techniques in the Satellite Communication
*
( 1 第二炮兵工程学院, 陕西 西安 710025 ; 2 第二炮兵指挥学院, 湖北 武汉 430012 )
摘要: 卫星在现代战争中发挥着举足轻重的作用 , 提高卫星通信的抗干扰能力具有非常重要的 综述了现有卫星通信系统常用的抗干扰技术 意义。通过分析卫星通信系统面临的各种干扰类型 , 特点和国外的发展现状, 包括天线抗干扰技术、 扩频技术、 星上处理技术等。讨论了卫星通 的原理、 信抗干扰技术研究的发展方向和今后值得进一步研究的问题 。 关键词: 卫星通信; 抗干扰; 扩频
[6 ]
。
智能天线( smart antenna ) 是根据实际无线信道 环境( 包括干扰 ) 变化实时自动地改变天线方向图
· 115· 柴焱杰, 孙继银, 李琳琳, 等: 卫星通信抗干扰技术综述 从而使本身性能保持最佳的一种天线系统 , 一个智 能天线可同时抑制来自不同方向的多个敌方干扰 , 使信干比提高几十 dB 。智能天线抗干扰的原理是: 利用敌我信号在幅度、 编码、 频谱或空间方位的不同 特征, 通过信号处理器对各阵元进行自适应加权处 自动控制和优化天线阵的方向图 , 使天线的增益 理, 在我方信号方向上保持最大, 在干扰方向增益最小, 实现空间滤波。主要由 3 部分组成: 天线阵列、 信号 通道和自适应信号处理。天线阵列由按某种规律排 列的单元天线( 或称阵元 ) 构成, 阵元间隔应小于相 干距离。信号通道则为每个阵元的空间感应信号提 A /D 供物理通道, 在信号通道中可进行放大、 变频、 ( D / A) 转换等处理。 自适应信号处理由波束形成 网络和自适应算法构成, 是智能天线的核心部分。 智能天线在抗干扰方面的潜在优势表现在快速定 位、 快速跟踪, 瞬时测频, 较高的隐蔽性和保密性等 方面, 并且在电磁兼容要求方面, 智能天线的应用亦 能增加单位空间中可容纳的电子设备数量
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引言
卫星系统因为具有覆盖范围广、 传输质量好、 部
署迅速、 组网方便等特点, 在军事和民用领域都具有 特别重要的实用价值。美国已建成国防卫星通信系 统、 舰队卫星通信系统和空军卫星通信系统 , 承担着 70% 以上的远距离通信和数据传输任务, 确保了美 国驻世 界 各 地 武 装 力 量 的 近 实 时 指 挥 控 制 和 管 理
干扰信号到通信接收机 比通信距离小 10 到几百倍, 的传输损耗仅为通信信号的 1% 至 1 /10 000 。 因 在功率和距离方面容易取得较大的优势 , 但在覆 此, 盖面和信号辐射方向上通常处于劣势 。地面站可采 用旁瓣遮挡技术或综合抗干扰措施排除各种类型的 干扰。 除以上干扰形式之外, 一般无线通信系统中的 这些干扰可 干扰亦可被应用于卫星通信的对抗中, 有多种分类方法。如按其形成方式可分为欺骗式干 搅扰式干扰和压制式干扰; 按其引导方式可分为 扰、 定频守候式干扰、 连续搜索干扰、 重点搜索干扰、 跳 频跟踪干扰、 扩频跟踪干扰和转发式干扰; 等等
[7 ]
把展宽的扩频信号还原成原始的信 频码序列解扩, 息。直接序列扩频抗干扰技术由于提出较早, 理论 较成熟且易于实现, 因此在卫星通信抗干扰系统中 广泛采用, 获得深入研究。 早在 1966 年, 美国的第 1 颗军事通信卫星 DSCS I 就使用了扩频多址技术。 美军目前正在使用的 Milstar、 租赁卫星 LEASAT 和 舰队通信卫星 FLTSATCOM 系统也采用了直接扩频 和星上解扩技术。为克服直接序列扩频在强干扰情 10] 况下的低 SNR, 文献[ 提出了使用训练队列将输 出信号进行盲处理的算法。 跳频通信是收发双方传输信号的载波频率按照 预定规律进行离散变化的通信方式, 即通信中使用 的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变 。从 , “跳频” 实现方式来说 是一种用码序列进行多频频 也是一种码控载频跳变的通信 移键控的通信方式, 系统。从时域上来看, 跳频信号是一个多频率的频 移键控信号; 从频域上来看, 跳频信号的频谱是一个 在很宽频带上以不等间隔随机跳变的信号 。跳频控 制器为核心部件, 包括跳频图案产生、 同步、 自适应 控制等功能; 频合器在跳频控制器的控制下合成所 需频率; 数据终端对数据进行差错控制。 跳频通信 因其良好的抗干扰性和保密 作为扩频通信的一种, 性而广泛应用于军事通信中。对跳频系统的限制在 于频率合成器的高速转换而无杂波产生, 其一项重 要参数是频率的跳变速率, 它很大程度上决定了跳 频通信系统抗跟踪式干扰的能力, 因此跳频技术一 直向更高的速率发展。 由于卫星工作频带很宽, 为 通常要求地面设备 了在不同的转发器内都能工作, 必须覆盖 500 MHz 以上带宽, 要在如此宽的频带内 实现快速、 精细的跳频, 难度很大 2. 3 星上处理技术 星上处理可以使上、 下行链路之间去耦, 减少或 消除上行干扰对下行链路的干扰作用, 同时设法避 免转发器被推向饱和。 星上处理技术包括有: 星上 信号解调再生、 解跳 / 再跳、 解扩 / 再扩、 译码 / 编码、 速率变换、 多波束交换、 智能自动增益控制 ( SMART AGC ) , 以及多址 / 复用方式转换 ( 如上行 CDMA 或 FDMA 变换成 TDMA ) 等等。 在美军 Milstar 卫星系 统中, 上行采用 FDMA 和全频带跳频, 下行采用 TDMA 和快速跳频。这样可充分利用行波管放大器的 功率, 功率的增加可减小用户端的天线尺寸 , 上行的
CHAI Yanjie1 ,SUN Jiyin1 ,LI Linlin1 ,HU Yin2
( 1. The Second Artillery Engineering College, Shaanxi Xi’ an 710025 ,China; 2. The Second Artillery Command College, Hubei Wuhan 430012 ,China)