浅谈卫星通信抗干扰技术及发展趋势
卫星通信抗干扰技术及其发展趋势
Communications Technology •通信技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 15【关键词】卫星通信 抗干扰技术 发展趋势卫星通信是现代社会一项必须可少的技术,尤其是随着科学技术的普及,其更是成为广大人民群众日常生活中的一部分。
其通过收集位于地球上的各个通信站的信号,并依托于微波形式进行大范围传输,可以实现大范围的信号覆盖,且由于其传送形式的特点,其所使用的频段通信容量较大、电波传输过程中的信号损失较少,因此,可以保证较高的通信传输质量;同时,与传统的通信技术相比,卫星通信技术打破了地理条件的限制,其组网便捷迅速,可以实现全球无缝衔接,这使得其成为当前世界范围内通信系统的重要环节,广泛应用于移动通信、广播电视、军事等领域。
但在实际应用中,存在着各种干扰因素,这些因素会直接影响到卫星通信的信号传输质量,从而降低其通信效果。
因此,必须强化卫星通信干扰技术的研究,针对性地解决各类干扰问题,从而提高卫星通信技术的安全性与可靠性。
1 干扰卫星通信效果的主要因素1.1 通信系统之间的干扰卫星通信系统是一项复杂的系统工程,其在运行的过程中,主要是利用通信转发器上的通信信号处理设备,实现卫星地面站上行及下行卫星信号的传输。
但在实践中,受限于科学技术的发展,通信卫星的频率资源仍然不够完善,多数卫星需要使用相同的通信频率进行分别工作,且往往只是依托于不同极化与不同调制的方式进行频率的反复使用,如果卫星通信频率复用、临近卫星隔离度不够,那么各个卫星系统之间很容易产生互相干扰的状况。
1.2 生产生活中的电磁干扰当前,随着信息技术的普及,大量的电磁设备遍布人类生活的方方面面,这也使得地球范围内“无时无刻”不再产生着大量的电磁信号,这些电磁波束所造成的电磁干扰,对于卫星通信的信号具有重要影响,其主要影响卫星通信系统向地面传输信号的过程。
219388444_卫星通信抗干扰技术的发展趋势分析
第8期2023年4月无线互联科技WirelessInternetTechnologyNo 8April,2023作者简介:高清清(1983 ),男,河北沧州人,工程师,本科;研究方向:无人机卫星通信系统㊂卫星通信抗干扰技术的发展趋势分析高清清(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081)摘要:随着数字与智能化技术的日渐成熟,卫星通信技术也得到了迅猛发展㊂在实际应用中,由于自身或外界因素引起的各种干扰,对卫星通信的质量产生了影响㊂所以,需要强化对卫星通信抗干扰技术的研发,从而提升抗干扰技术的水平,确保通信质量㊂文章主要从卫星通信技术发展的类别进行阐述,进一步分析了影响因素及抗干扰技术种类,并对卫星通信抗干扰技术的发展趋势进行了深入的分析与探究㊂关键词:卫星通信;抗干扰技术;发展趋势分析中图分类号:TN927㊀㊀文献标志码:A0㊀引言㊀㊀卫星通信是一种无线通信方式,即利用地球轨道卫星在定位㊁传感和通信方面进行中继通信㊂随着科技的发展与革新,在当今发展迅猛的通信时代,卫星通信需求不断增加,促使卫星通信技术逐渐成熟㊂卫星通信技术作为一种新的媒体传播手段有其自身的特点,主要表现在大容量㊁高品质㊁面积广㊁便捷网络等方面,这已经是现代通信发展的主要方向,也是全球交流的一种重要手段㊂然而,由于大多数通信卫星都在地球静止轨道上,这种特性导致在地球轨道上安置卫星的数量具有一定的局限性,所以通信资源的使用率就受到了一定的限制㊂鉴于公众对通信服务的需求不断提高,要对卫星通信技术进行积极的改造,要充分认识到各种干扰因素,对抗干扰技术进行改进和创新,要对通信资源进行优化,对干扰因素进行有效的处理,以确保卫星通信的安全和稳定㊂1㊀现阶段我国卫星通信发展的状况1 1㊀多媒体宽带卫星通信㊀㊀近些年,我国数字化㊁智能化水平日渐成熟,对卫星通信技术的重视程度也在逐步提高㊂将大量的科技人才㊁资金和技术投入卫星通信技术的研发,促进了我国卫星通信技术的深入发展,并使其与国家飞速发展的科学技术相适应㊂当前,国内卫星通信技术发展的方向有两个,一是宽带㊁多介质的卫星通信技术;二是在轨道同步的波段移动通信技术㊂所谓宽带㊁多介质的卫星通信技术是将卫星通信㊁数字多媒体和因特网等技术相结合,形成的一种高速卫星通信技术㊂宽带多媒体卫星通信是应用于媒体业务中的一种通信模式,可以将图像㊁视频㊁音频等多种资源进行融合,有效缩短用户的使用时间,低成本且能为用户提供高流量的分组数据业务,该技术已被越来越多的用户所采用,并越来越多地应用于卫星通信行业[1]㊂1 2㊀频段同步轨道移动通信㊀㊀虽然我国卫星通信技术已经取得了很大的发展,但相对其他国家,起步还比较晚㊂目前,我国还没有独立的卫星移动通信系统,仍然要借助国外卫星进行通信㊂频段轨道同步移动通信系统的开发,能够为我国卫星移动通信的发展起到很大的促进作用,创造更多的经济效益㊂在国家对卫星通信技术高度重视及扶持下,将研发出更多的抗干扰创新技术,为人们提供更便捷的通信服务㊂2㊀影响卫星通信的主要干扰因素2 1㊀通信系统之间及以外因素的干扰㊀㊀卫星通信系统是一项比较复杂的系统工程,传输信息时,卫星要建立一张通信网,卫星信号要经过通信站来传输上下的信息㊂实际应用中,大多数卫星使用的都是相同的通信波段,而且是以不同的偏振方式㊁调制方式重复使用㊂如果两颗卫星的距离不足,就会造成卫星间信号的相互干涉,即是人造卫星系统中的通信干扰,这也是导致卫星信号质量下降的一个重要因素㊂除星际间的相互干扰外,在运行过程中,还存在着其他仪器对系统的电磁干扰㊂其他通信设备元件之间产生的电磁及外部环境的干扰都会作用于通信系统,从而产生不利的因素,最终影响通信信号的传送[2]㊂2 2㊀社会环境中电子设备的电磁干扰㊀㊀人们日常生活㊁工作中受到的各种电磁干扰,也是影响卫星通信的重要因素之一㊂随着电子信息技术的不断发展和创新,电子产品已经彻底融入了人们生活㊁娱乐㊁工作等各个领域,电磁信号无时无刻不在产生,而当这些电子装置的数量越来越多时,所产生的电磁波也会更加强大,这些电磁波一般是由广播信号㊁微波信号等构成,也有工业㊁医学领域中的设备产生,这些都会对卫星信号造成影响㊂工业㊁医学领域中的仪器因误操作会产生大量的电磁波,较强的电磁波干扰是干扰因素中的重要来源,这种电磁干扰不容忽视,将影响整个卫星信号传输的质量㊂2 3㊀自然环境中无法避免的干扰因素㊀㊀自然环境是最常见也是最不可避免的因素之一㊂由于卫星主要在宇宙空间工作,空间较为开阔,无论是太阳辐射㊁星球的移动,还是大气中的粒子散射㊁电离层的闪光㊁太阳黑子的异常等这些自然环境都会产生高能量电磁波放射,这些高能电磁波能量覆盖的面积非常广,卫星通信系统受到这些电磁波的影响会导致卫星信号传输质量下降㊂为了有效避免自然环境对卫星通信系统的干扰,需要不断改进卫星通信干扰技术,确保卫星通信系统不受干扰,提高信号的传播效率㊂2 4㊀现有卫星通信干扰技术不足㊀㊀卫星发射和星上通信载荷成本很高,航天部件须使用耐强辐照的航天级设备,而且,LEO和GEO的使用寿命也仅8 15年㊂另外,信号的传递也会受到很大的影响,卫星链路的发送延迟较大,地球同步轨道卫星到地球的回程发送时间为239 278ms㊂在以中央站为基础的星形网络中,各小站间的语音通信需要通过双跳链路,其发送时延为0 5s,通话变得很不流畅,由于实际情况的影响,其时延甚至更高㊂此外,还存在着电磁干扰㊁互调干扰㊁交极化干扰㊁邻星干扰㊁日凌干扰㊁恶意干扰㊁自然因素等情况,都会对卫星通信造成影响㊂3㊀目前卫星通信抗干扰技术的类型3 1㊀智能天线抗干扰技术㊀㊀卫星通信系统中,由于受到多种因素的影响,存在较大的不确定性,要提高系统的安全性与稳定性,就必须提高系统的抗干扰性㊂抗干扰研发工作可以为构建卫星通信系统提供可靠㊁稳定的保障㊂目前,天线抗干扰是卫星通信系统中普遍采用的一种抗干扰方法,其目的是通过天线抗干扰来确保卫星通信在一个较为安全的环境下工作,从而确保其在接收端的良好信号条件下工作㊂将天线抗干扰技术运用到卫星通信中,能够有效地确保在遇到单一或是多个干扰源的状况下也能够平稳地接收卫星通信信号㊂天线的抗干扰技术主要有自适应抵消技术㊁多波束天线技术㊁智能天线技术等,其中,自适应抵消技术能够对天线的阵列信号进行有效的调控,从而达到对多波束的抵消㊂智能天线技术能够对卫星广播天线进行更具针对性的波数调节㊂智能天线抗干扰技术是指将一种特殊的天线设置在卫星接收端,能够有效地抵御各种干扰,并对其进行多波速度优化[3]㊂3 2㊀自适应编码技术㊀㊀在应用自适应编码技术时,首先要对卫星通信信息通道进行评估,目的是通过分析信息状态,将信息通过信道传输到发送方,然后根据信道的差异进行编码和调制,信道比自适应校对㊂当发现信道比过高时,应选择较高的信息率;反之,采用小信号速率㊂从而使信道利用率得到很大提升,也使卫星通信更加科学㊁可靠,并且,在此基础上提出了一种基于多径信道的多径信道融合方法,为了进一步提升其性能,结合当前国内外的发展状况,尽量采用高功率㊁高频率利用率的方式㊂3 3㊀限幅的线性化抗干扰技术㊀㊀限幅技术是一种被广泛使用的抗干扰技术,能很好地防止功率放大器受到上行干扰㊂在理想情况下,由于输入功率较大,限制器需要具备限制性能㊂在低功耗条件下,系统的插损很小㊂通信削波的构成主要包括硬削波和软削波两部分,前者通过在非线性状态下加大信号来对小信号施加压力,当发生连续波干扰时,将显示出更明显的压缩比㊂线性区和边界区是其主要的分布区,压缩程度和干扰信号比有非常密切的关系,在限幅的情况下,受到非线性因素的影响,强信号产生率会很高,可以用于小信号㊂信号衰减,其最大值可达6dB,比原来的4dB性能强很多[4]㊂4㊀卫星通信干扰技术的发展趋势4 1㊀提高干扰技术的智能化,提升通信质量㊀㊀在今后的发展过程中,由于卫星通信系统的改进和革新,对其抗干扰技术也将有新的发展㊂卫星通信系统在实际工作中,由于各种复杂的原因,对系统的性能产生了很大的影响㊂所以,必须加大对人造卫星通信抗干扰技术的研究力度,为卫星的发展和运行提供更稳定的连接㊂在未来的发展过程中,将重点放在通信天线的波瓣控制㊁微反射弧光等方面,以期提升我国卫星天线的开发与利用效率,提高其智能化程度,确保卫星通信信号的传送品质㊂对卫星抗干扰调制装置进行优化,并引入先进的技术以增强其抗干扰性能,深化卫星通信信号抗干扰算法研究,在此基础上,提出一种新的㊁高精度㊁低成本㊁高可靠性的卫星通信方案㊂4 2㊀深度学习神经网络技术,提高抗干扰的能力㊀㊀随着人工智能技术的深入引入和完善,需要一种新的抗干扰方法㊂神经网络技术具有诸多优势,在目标检测与跟踪㊁文本翻译等方面有着良好的应用前景,能够大大提高卫星通信的抗干扰能力,更好地保证卫星通信信号的传输质量㊂在今后的技术研究中,应针对卫星通信系统的抗干扰能力引入神经网络技术,这种技术具有反馈长时记忆数据的能力,可利用该数据对误差进行快速求解,并对其权重进行动态优化,主要体现在以下方面:(1)完成对各信道信号的采集㊂(2)建立LSTM深度神经网络,实现对每条通道的数据扫描,实现对图像特征的自动抽取,并在此基础上,根据抽取的信道数据,进行深度融合,自主感知干扰的能力㊂(3)利用数据差进行动态优化,用于提高卫星通信的抗干扰能力㊂4 3㊀采用科学的通信系统,强化通信系统的探究㊀㊀卫星通信抗干扰技术的研究是一项耗时较长㊁难度较大的工作,在进行具体的研究时,需要重点解决以下问题㊂在对卫星通信系统抗干扰技术的深入研究中,必须创新技术,建立更科学的通信系统,并在此基础上,设计更高效㊁更具预见性的人造卫星通信系统㊂这类卫星通信系统,除了对信号处理技术提出要求外,还必须在卫星通信设备上广泛地应用多种抗干扰技术来抵御各种各样的干扰,这对卫星通信系统的灵活性提出了更高的要求[5]㊂关于加强卫星通信系统的研究,可以从以下方面着手㊂首先,加强混合自适应扩散频谱技术的研究工作,例如,结合混沌理论和密码序列设计,研究效率更高的跳频扩频码;其次,深入研究智能天线技术,该技术主要基于天线反射面形状设计,以获取理想波数为目标;最后,根据卫星频道的特点,探讨最佳途径,通过调整信号利用有效的数据设置解调器并进行深入研究㊂4 4㊀现代通信抗干扰技术展望㊀㊀随着科技的不断进步,为保证卫星通信系统的稳定运行,可以通过对自然现象预测发生的日期和时间,及时采取有效的措施防范和降低自然现象对卫星通信的干扰㊂随着低轨道卫星通信技术的发展,可以对全球范围内的所有地区进行稳定的通信,与中㊁高轨道的卫星相比,低轨道的卫星质量更轻㊁轨道更低,可以一箭多星地发射,还可以降低卫星的开发费用和火箭的发射费用㊂相对于20000km以上的中高轨道卫星,其信号传播路径更短,信号延迟更少,功耗更低㊂在中㊁高轨道上建立多颗卫星的混杂星座,将给全球的卫星通信带来新的变革㊂5 结语㊀㊀目前,卫星通信系统的抗干扰技术种类比较丰富,无线㊁限流等技术可以在一定程度上保护卫星通信系统㊂但是,在深入研究该技术的实际应用效果后发现,每一种技术都存在不足㊂因此,在卫星通信技术的研究中,技术人员应该着重于抗干扰能力以及卫星信道影响的研究,这样,卫星通信系统才能在各个领域发挥更显著的作用㊂参考文献[1]张任楠,王志涛.卫星通信抗干扰技术及其发展趋势分析[J].数字通信世界,2020(9):79-80.[2]郭潇潇.卫星通信抗干扰技术及其发展趋势[J].电子技术与软件工程,2019(11):15.[3]米玺佐.卫星通信抗干扰技术的发展趋势[J].数字技术与应用,2022(8):69-71.[4]张震.卫星通信抗干扰技术及其发展趋势[J].电子元器件与信息技术,2021(6):65-66.[5]党大鹏.卫星通信抗干扰技术及其发展趋势探析[J].数字通信世界,2019(6):68-69.(编辑㊀沈㊀强)Analysisofthedevelopmenttrendofsatellitecommunicationanti-jammingtechnologyGaoQingqingThe54thResearchInstituteofCETC Shijiazhuang050081 ChinaAbstract Withtheincreasingmaturityofdigitalandintelligenttechnology satellitecommunicationtechnologyhasalsobeenrapidlydeveloped.Inpracticalapplications thequalityofsatellitecommunicationisaffectedbyvariousinterferencecausedbyinternalorexternalfactors.Therefore itisnecessarytostrengthentheresearchanddevelopmentofanti-interferencetechnologyofsatellitecommunication soastoimprovethelevelofanti-interferencetechnologyandensurethequalityofcommunication.Thispapermainlyexpoundsthedevelopmentcategoriesofsatellitecommunicationtechnology furtheranalyzestheinfluencingfactorsandthetypesofanti-jammingtechnology andmakesanin-depthanalysisandexplorationofthedevelopmenttrendofsatellitecommunicationanti-jammingtechnology.Keywords satellitecommunication anti-interferencetechnology developmenttrendanalysis。
探究卫星通信抗干扰技术及其发展趋势
2020年第12期9探究卫星通信抗干扰技术及其发展趋势韩 刚中国人民解放军91917部队,北京 100000摘要:随着通信技术的发展,卫星通信作为一种全新的通信方式,获得了越来越广泛的应用。
在实际应用中,卫星通信表现出了容量大、覆盖范围广等优点。
同时,通信信号不受外部环境的限制,传送过程中的损失也比较少,因此,能够获得很高的通信质量。
不过,卫星通信的应用,还需要进一步加强抗干扰技术的研究,才能为通信质量的提升提供充分的保障。
基于此,文章结合当前实际,对卫星通信抗干扰技术的发展趋势进行了探讨。
关键词:卫星通信;抗干扰技术;干扰因素中图分类号:TN9270 引言近年来,随着经济社会的发展,人们对通信技术提出了越来越高的要求。
而卫星通信作为一种全新的通信形式,以其稳定的通信质量、广泛的覆盖范围获得了较为普遍的认可。
如图1所示,卫星通信是利用卫星作为中继站对信号进行高质量的转发,进而实现不同地区地面站之间的通信,考虑到卫星工作在距离地面较远的轨道上,因此覆盖范围远大于其他的通信技术。
而且,由于其特殊的传送形式,信号在传送过程中遭受的损失较少,能够较好地保证信号质量,目前在民用、军事等领域都获得了较为广泛的应用。
当然,卫星通信在使用中也会受到各种干扰因素的影响,必须进一步加强抗干扰技术的研究,才能有效提高通信信号的安全性与稳定性。
系统,并利用通信卫星实现信号的传输,主要的信号处理设备位于通信转发器上,这个设备可以实现卫星信号的上行、下行传输。
但在实际的信号传输中,因为现有的频率资源还不够丰富,没有很多可使用的通信卫星频率资源,所以对不同的卫星来说,部分卫星设备可能会使用相同的通信频率来实现信号的传输。
因此,这就会出现频率复用的现象,从而导致无法给邻近卫星设置一个合适的隔离度,进而会带来不同卫星通信系统之间互相干扰的问题,最终影响到各个系统的通信质量[1]。
1.2 电磁干扰在现代社会,信息技术得到了广泛的普及和应用,这一方面方便了人们的工作和生活,另一方面又会产生强烈的电磁干扰。
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。
“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。
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。
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。
卫星通信抗干扰技术及发展趋势探讨
卫星通信抗干扰技术及发展趋势探讨摘要:分析卫星通信系统面临的各种干扰和摧毁威胁,为提高卫星通信的安全性和稳定性,本文将对卫星通信抗干扰技术及其发展趋势进行探究,总结了目前主要采用的抗干扰技术,并研究了各种技术优长,切实提高卫星通信在未来各种恶劣环境下的抗干扰能力,确保卫星通信信道的互联互通。
关键词:卫星通信;通信技术;抗干扰技术引言卫星通信是通过卫星作为中继,将地球上通信站的信号通过微波进行大范围传输,其通信信号覆盖范围广,所使用的频段通信容量大,电波传输过程中信号损失较少,因此通信质量好。
卫星通信基本不受地理条件限制,组网方便迅速,便于实现全球无缝链接等众多优点,是当前通信系统中不可缺少的部分。
在通信、电视、广播等领域得到广泛应用。
但是卫星通信容易受到各类自然或人为因素的干扰,使信号传输质量变差甚至信号消失,通信效果受到较大影响,因此研究卫星通信的干扰因素并实施相应的抗干扰技术,可以极大提高卫星通信的质量,确保通信安全、稳定、可靠。
1卫星通信系统面临的主要干扰威胁及分析1.1按照链路的不同,常分为上行干扰、星间干扰和下行干扰三种。
由于卫星的运行轨道和高度都是公开的,不易改变,因此上行链路易实施干扰;而地面站有固定的、有移动的,而且地面站分布范围广,不易实施下行链路的干扰。
当然,如果已知地面站的位置,并且距离该地面站的距离很近也可以实施下行干扰。
星间干扰主要是对空间段卫星进行干扰,直接摧毁卫星是卫星通信系统的主要威胁,面临的摧毁威胁主要包括:核导弹反卫星武器、动能反卫星武器、定向能反卫星武器、反卫星卫星等。
2.2卫星通信系统电磁干扰。
电磁干扰可以分为压制式干扰、欺骗式干扰和灵巧干扰三类。
压制式干扰通过向卫星的接收机发射同频大功率噪声信号使接收机信噪比恶化,误码率升高;或者将接收机推向饱和,使其不能正常工作。
常用的干扰信号形式有单音、多音、扫频、噪声调制等。
欺骗式干扰是在掌握卫星详细信息格式的基础上,通过采用转发、生成等方式产生与卫星信号相同或相近的信号形式,扰乱卫星的正常信号接收。
卫星通信抗干扰技术的发展趋势
滨江学院卫星通信题目卫星通信抗干扰技术的发展趋势学生姓名学号院系专业二O一 4 年 6 月9 日卫星通信抗干扰技术的发展趋势摘要:列出卫星通信系统可能遭受的各种干扰的类型, 研究已提出的各种抗干扰处理方法包括天线、扩频和星上处理等方法的原理、特点和国外的研究现状。
指出研究基于星上信号处理、便于综合运用多种抗干扰处理措施的卫星通信系统新体制是卫星通信抗干扰技术研究的发展方向, 提出今后值得进一步研究的问题。
关键词:军事卫星通信; 抗干扰; 扩频; 星上处理1 引言卫星通信系统由于具有覆盖范围广、传输质量好、部署迅速、组网方便、通信系统投资几乎与通信距离无关、通信可到达地点几乎不受地理环境条件限制等特点, 在军事上具有特别重要的实用价值。
军事卫星通信系统负责为战时基本需求提供保密、抗干扰的指挥与通信保障, 具有一定的抗干扰能力是其基本要求。
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, 具有很重要的意义。
本文针对军事通信中的战术干扰, 列出卫星通信系统可能遭受的各种干扰的类型, 研究已提出的各种抗干扰处理方法原理、特点和国外的研究现状。
最后对卫星通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进行论述。
2 卫星通信系统可能遭受的干扰对卫星通信而言, 其上行链路可能遭受的电磁干扰源包括陆地固定式干扰机、车载和舰载移动式干扰机、机载干扰机和干扰卫星, 而干扰卫星和机载式、飞航式、伞挂式干扰机则可对下行链路进行干扰。
干扰下行链路时, 干扰源对于卫星转发器, 虽然在功率和距离方面容易取得较大的优势, 但是在覆盖面和信号辐射方向上通常都处于明显的劣势。
即使采用机载干扰机在10 km 以上的高空施放强干扰, 其影响面也只能达一百多公里的半径, 更远距离的地面站容易采用旁瓣遮挡技术排除其干扰, 况且地面站容易采用综合抗干扰措施排除各种类型的干扰。
因此, 相对而言,卫星通信的上行链路比较脆弱, 是敌方干扰的重点, 这样上行链路抗干扰的研究更为重要。
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。
稳健的全球卫星导航系统抗干扰技术研究
稳健的全球卫星导航系统抗干扰技术研究一、概括随着全球卫星导航系统(GNSS)在各个领域的广泛应用,抗干扰技术的研究日益凸显出其重要性。
本文将对健壮的全球卫星导航系统抗干扰技术进行研究,以期为提高GNSS的安全性和可靠性提供参考。
卫星导航系统作为一种重要的空间信息传输手段,在民用和军事领域具有举足轻重的地位。
受到自然和人为干扰的影响,卫星导航系统面临着信号丢失、数据错误等问题,严重影响正常使用。
研究抗干扰技术对于提升卫星导航系统的稳健性和安全性具有重要意义。
本文将从抗干扰技术的研究背景、发展现状以及未来趋势三个方面进行展开分析。
随着科技的迅速发展,全球卫星导航系统已成为个国家竞争力和国家安全的重要标志。
在民用领域,卫星导航系统可以用于交通、气象、灾害预警等各个领域;在军事领域,卫星导航系统可以为导弹制导、军事侦察等提供重要支持。
卫星导航系统容易受到自然和人为干扰的影响,如大气层延迟、卫星轨道误差、地面发射设备干扰等。
这些干扰可能导致信号丢失、数据错误等问题,影响正常使用。
研究抗干扰技术对于提升卫星导航系统的稳健性和安全性具有重要意义。
全球已有四个卫星导航系统投入运行,分别是美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的伽利略和中国的北斗。
这些导航系统在信号传输、定位精度、服务范围等方面各有特点,但均受到一定程度的干扰威胁。
为提高卫星导航系统的抗干扰能力,各国学者和工程技术人员不断进行研究,提出了多种抗干扰技术。
这些技术包括:信号处理技术、波形调制技术、编码与解码技术、天线技术与多址技术等。
信号处理技术和波形调制技术在抵御干扰方面取得了显著成果。
信号处理技术通过对信号进行预处理、滤波、解调等操作,可以有效消除或减小干扰的影响;波形调制技术通过在信号中加入具有特殊形式的主瓣恒虚阶和时域自适应滤波器,可以提高信号的抗干扰能力。
1.1 卫星导航系统的重要性随着科技的快速发展,卫星导航系统已经成为了现代社会不可或缺的一部分。
卫星通信抗干扰技术的发展趋势
滨江学院卫星通信题目卫星通信抗干扰技术的发展趋势学生姓名学号院系专业二O一 4 年 6 月9 日卫星通信抗干扰技术的发展趋势摘要:列出卫星通信系统可能遭受的各种干扰的类型, 研究已提出的各种抗干扰处理方法包括天线、扩频和星上处理等方法的原理、特点和国外的研究现状。
指出研究基于星上信号处理、便于综合运用多种抗干扰处理措施的卫星通信系统新体制是卫星通信抗干扰技术研究的发展方向, 提出今后值得进一步研究的问题。
关键词:军事卫星通信; 抗干扰; 扩频; 星上处理1 引言卫星通信系统由于具有覆盖范围广、传输质量好、部署迅速、组网方便、通信系统投资几乎与通信距离无关、通信可到达地点几乎不受地理环境条件限制等特点, 在军事上具有特别重要的实用价值。
军事卫星通信系统负责为战时基本需求提供保密、抗干扰的指挥与通信保障, 具有一定的抗干扰能力是其基本要求。
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, 具有很重要的意义。
本文针对军事通信中的战术干扰, 列出卫星通信系统可能遭受的各种干扰的类型, 研究已提出的各种抗干扰处理方法原理、特点和国外的研究现状。
最后对卫星通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进行论述。
2 卫星通信系统可能遭受的干扰对卫星通信而言, 其上行链路可能遭受的电磁干扰源包括陆地固定式干扰机、车载和舰载移动式干扰机、机载干扰机和干扰卫星, 而干扰卫星和机载式、飞航式、伞挂式干扰机则可对下行链路进行干扰。
干扰下行链路时, 干扰源对于卫星转发器, 虽然在功率和距离方面容易取得较大的优势, 但是在覆盖面和信号辐射方向上通常都处于明显的劣势。
即使采用机载干扰机在10 km 以上的高空施放强干扰, 其影响面也只能达一百多公里的半径, 更远距离的地面站容易采用旁瓣遮挡技术排除其干扰, 况且地面站容易采用综合抗干扰措施排除各种类型的干扰。
因此, 相对而言,卫星通信的上行链路比较脆弱, 是敌方干扰的重点, 这样上行链路抗干扰的研究更为重要。
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。
卫星通信抗干扰技术的发展趋势
卫星通信抗干扰技术的发展趋势
随着社会经济发展和人们生活水平的提高,对卫星通信抗干扰技术的
要求越来越高。
卫星通信抗干扰技术不仅满足了用户的日益增加的需求,
而且促进了卫星通信抗干扰技术的发展。
下面对卫星通信抗干扰技术的发
展趋势作一简要介绍。
首先,卫星通信抗干扰技术要求硬件设备性能更高,因而硬件的发展
趋势是必然的。
在节能方面,正在采用新的技术,提高硬件设备的效率。
与此同时,现有的抗干扰技术也在持续改进,以更好地服务用户。
其次,在软件方面,对卫星通信抗干扰技术的要求也越来越高,在未
来将采用更先进的软件编码技术,提高抗干扰性能。
同时,为了更好地保
护用户的隐私,将采用新的安全技术,比如加密技术,来保证信息的安全性。
再次,未来的卫星通信抗干扰技术可能会更加细化,使用户可以更好
地选择适合自己的技术。
例如,一些小型的民用卫星将可以获得更多的抗
干扰能力,以便满足不同用户的需求。
最后,人工智能(AI)是未来发展的一个重要方向。
过去,抗干扰技
术靠人工操作实现,但未来将有更多的人工智能技术,以实现自动抗干扰,大大提高效率。
总的来说。
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。
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发布时间:2022-01-20T09:06:05.268Z 来源:《现代电信科技》2021年第17期作者:陈艳丽[导读] 卫星通信是现代社会一项必不可少的技术,尤其是随着科学技术的普及,其更是成为广大人民群众日常生活中的一部分。
其通过收集位于地球上的各个通信站的信号,并依托于微波形式进行大范围传输,可以实现大范围的信号覆盖,且由于其传送形式的特点,其所使用的频段通信容量较大、电波传输过程中的信号损失较少,因此,可以保证较高的通信传输质量(中国电科网络通信研究院河北省石家庄市 050081)摘要:卫星通信是现代社会一项必不可少的技术,尤其是随着科学技术的普及,其更是成为广大人民群众日常生活中的一部分。
其通过收集位于地球上的各个通信站的信号,并依托于微波形式进行大范围传输,可以实现大范围的信号覆盖,且由于其传送形式的特点,其所使用的频段通信容量较大、电波传输过程中的信号损失较少,因此,可以保证较高的通信传输质量;同时,与传统的通信技术相比,卫星通信技术打破了地理条件的限制,其组网便捷迅速,可以实现全球无缝衔接,这使得其成为当前世界范围内通信系统的重要环节,广泛应用于移动通信、广播电视、军事等领域。
因此,通过分析影响卫星通信效果的因素及目前主要的卫星通信抗干扰技术,对其发展趋势进行了展望。
关键词:卫星通信;抗干扰技术;发展趋势1.卫星通信可能遭受的干扰卫星通信中,干扰卫星、机载干扰、航载移动、车载、固定式干扰机等可对上行链路造成干扰,而伞挂式、机载式、干扰卫星、飞航式干扰机等可干扰下行链路。
一旦下行链路受到干扰,尽管在距离、功率上仍有超出卫星转发器干扰源的优势,然而在信号辐射与覆盖面积上却有一定的限制产生。
无线通信系统中,以干扰类型为根据的分类方法有很多。
以形成方式为根据可划分为压制式、搅拌式干扰;以发射控制为根据可划分为人工、自动干扰;以频谱形式为根据可划分为扫频式、部分频带、阻塞式干扰;以引导方式为根据可划分为连续搜索、重点搜索、定频守候、扩频跟踪、调频跟踪和转发式干扰。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
浅谈卫星通信抗干扰技术及发展趋势
摘要数字通信技术是现代远程通信中的重要手段之一,在运用卫星通信的过程中,其会受到各种因素的影响,主要有自身因素还有一些环境因素。
特别是一些开放系统,更容易受到恶性干扰。
所以,在实际应用的过程中,必须加大抗干扰技术,不断增强卫星通信的抗毁性以及抗干扰能力。
本文结合目前我国卫星通信技术的发展现状,分析卫星通信可能遭受的干扰,并针对一些具体的抗干扰技术进行详细的分析,最后展望了卫星通信抗干扰技术的发展趋势。
关键词卫星通信;抗干扰技术;发展趋势
1 我国卫星通信发展现状
随着现代化进程的加快,我国也十分的重视卫星通信的建设与发展,在这方面投入了大量的资金支持,不断完善卫星通信系统,为现代的卫星通信需求不断创新,我国的卫星通信发展现状主要表现如下两个方面。
1.1 宽带多媒体卫星通信
宽带多媒体卫星通信主要是将卫星通信技术建立在一定的多媒体技术以及互联网技术的基础上,使得卫星通信的传播更加的高效和快速。
这项应用主要是从地面宽带IP技术中发展而来,它可以承载各种业务,包括图像、声音、视频等,所展现出的是高速度、创新的特点,并且能为用户提供大量的分组数据业务,其所花费的成本较低。
目前宽带多媒体卫星通信对卫星应用产业的一项重要的发展趋势,国家已经针对这些能够应用做了长远的规划[1]。
1.2 规划研究S频段同步轨道移动通信系统
我国相对于一些发达国家来说,卫星通信技术兴起的较晚,很多的技术也是借鉴一些发达国家的经验,很久都没有建立自主的卫星通信系统。
S频段卫星移动通信系统具有十分广阔的应用价值,其应该作为我国的基础信息设施来建设。
目前规划研制的S频段地球同步轨道卫星移动通信系统,它包括很多设备,主要包括有效载荷、移动载体、嵌入式终端和信关站等设,覆盖范围广,设计的业务类型也广,能够为各种用户提供移动通信保障。
2 卫星通信可能遭受的干扰
在卫星通信中,可以分为上行链路和下行链路,不同的链路所受到的干扰源不同,对于上行链路来说,其有可能受到的干扰源有车载、固定式干扰机、与干扰卫星等,通常情况下这些干扰源不会对下行链路造成干扰。
如果下行链路被干扰,其在信号辐射以及覆盖面积上会受到很大的局限。
卫星通信系统所受到的干扰类型是多种多样的,并且这些类型的分类方法也
不同。
如果根据形成方式划分的话,可以将其分为定频守候、重点搜索、扩频跟踪与转发式干扰;如果根据频谱形式进行划分,可以将其划分为阻塞、部分频带、扫频式干扰等;如果根据发射控制划分,可以将其划分为自动和人工干扰等[2]。
3 卫星通信中的抗干扰技术
3.1 天线抗干扰技术
卫星通信的分布较为广泛,在应用的过程中可能会受到空间、地域等多种因素的干扰,因此应该加强卫星覆盖的灵活性,增加天线的信号接收能力。
天线抗干扰技术是目前卫星通信中较为常见的抗干扰方式,其主要包括:自适应凋零、多波束与智能天线技术。
例如在军事方面,MBA(多波束)天线能够根据战场的变化,发射天线的指向,让MBA根据用户的变化而做出相应的调整,也可以选择合适的尾箱天线波束来增强抗干扰能力。
自适应凋零天线,其发挥作用的基础主要是因为敌我双方的频率、幅度、空间范围不同,然后通过自适应加权的方式,优化、控制天线陣方向图;通过在干扰源处产生深度凋零,从而减少信号的干扰,让凋零深度达到25dB到30dB的范围。
星载智能天线其发挥的作用主要是基于自适应天线的基础上,它抗干扰的部位是在信号入口处。
它的作用理念是天线阵能够产生多个子波束,并且其每个子波束都能够自动的调整零点以及调整指向,从而让接收信号处于最佳的状态。
3.2 扩频抗干扰技术
站在无线通信的角度,现在的无线阵列与扩频相结合的技术,基本上能够满足一定的抗干扰要求,站在卫星通信的角度来看,扩频技术在抗干扰中发挥着更大的作用,主要是因为这种技术的应用与用户干扰对应的位置没有太大的关联。
现在,扩频技术已经成为目前卫星通信技术中一种最基础的抗干扰技术,它主要是跳频和序列扩频技术的组合形式。
使用一种直接的序列扩频,能够让接收端在接扩后成为为窄带信号,而原来的窄带信号转变成为宽带信号,当去除大部分的能量时,能不断强化信干比。
DS直接序列扩频其提出的较早,在理论上相对成熟,并且较易发挥作用,因此该技术也得到了较为广泛的应用。
跳频在卫星通信中使用了载波频率,因为载频会花费大量的时间,因此对于一些突发性的传输,能够发挥较大的抗干扰作用。
对于一些扩频较宽的部分,直接序列没有调频实用。
跳频/直扩混合扩频技术是在直接性序列扩频的基础上,增加了载波跳变的功能,发挥的抗干扰的能力能加强大[3]。
4 卫星通信抗干扰技术的发展趋势
对卫星通信抗干扰技术的研究是一项长期的任务,并且该任务十分的艰巨,在进行卫星通信技术研究的过程中需要十分的关注创建一些新的通信体制,设计
出的卫星通信系统能够具有强大的预测能力,并且具有最低限度保障。
而实现这些条件,其卫星通信系统不仅仅需要具有信号处理技术,并且能够抵抗不同类型的干扰。
今后需要做到以下几个方面:第一,加强智能天线技术的研究;第二,加强对混合扩频技术以及自适应扩频技术的研究;第三,根据卫星信道的特征,找寻最佳的信号调整方式[4]。
卫星通信中的抗干扰技术是一项需要经过长期研究的复杂技术,在实际工作中,必须根据实际的干扰情况与不同的干扰类型,建立全面的通信体制,提高卫星通信的抗干扰能力。
参考文献
[1] 柴焱杰,孙继银,李琳琳,等.卫星通信抗干扰技术综述[J].现代防御技术,2011,39(3):113-117.
[2] 王甲琛,王凡.卫星通信抗干扰技术的发展与扩频技术[J].硅谷,2010,(5):8,119.
[3] 于夫,董鑫.卫星通信抗干扰体制及关键技术研究[J].舰船电子工程,2013,(04):8-9,35.
[4] 苏风旭.自适应跳频在卫星通信抗干扰中的应用[D].西安:西安电子科技大学,2010.。