衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)研究論文
一、引言
現(xiàn)代通信技術(shù)飛速發(fā)展，其中以衛(wèi)星通信技術(shù)為主要發(fā)展方向，因?yàn)樗^其他通信技術(shù)容量更大、面積更大、質(zhì)量更高同時(shí)組網(wǎng)便捷，也是實(shí)現(xiàn)全球化通訊的重要實(shí)現(xiàn)手段。但是在信號(hào)傳輸過(guò)程中也易受到多種干擾因素的影響。
二、衛(wèi)星通信抗干擾類別介紹
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這里指的是衛(wèi)星通信與地面無(wú)線電系統(tǒng)間受到的電磁干擾，其來(lái)源十分廣泛，包含了雷達(dá)系統(tǒng)、廣電系統(tǒng)以及微波通信系統(tǒng)的諸多干擾，同時(shí)像一些醫(yī)療、工業(yè)以及科學(xué)設(shè)備器械也會(huì)產(chǎn)生一定的電磁干擾，此外如果地球站質(zhì)量不過(guò)關(guān)或者操作不規(guī)范也會(huì)導(dǎo)致此類干擾的出現(xiàn)。
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這里主要是指自然界的干擾，其主要來(lái)自于銀河系內(nèi)的星體碰撞或者爆炸所產(chǎn)生的能力和射線，除此之外，有時(shí)候的流星雨也會(huì)產(chǎn)生這樣的干擾。
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因?yàn)樵谶M(jìn)行衛(wèi)星通過(guò)時(shí)，各個(gè)通信系統(tǒng)使用相同的頻率，同時(shí)它們間的距離也很近，此時(shí)非常容易出現(xiàn)互相干擾的情況。
（四）人為干擾
這主要是指通過(guò)人為因素對(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)傳輸?shù)纳闲泻拖滦械慕槿攵鴮?dǎo)致的干擾。針對(duì)上述幾種干擾，在制定相應(yīng)的抗干擾對(duì)策時(shí)要對(duì)干擾類型有所區(qū)分，有針對(duì)性的進(jìn)行對(duì)策的制定。
三、常用抗干擾技術(shù)的介紹
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衛(wèi)星通信系統(tǒng)的覆蓋范圍廣，這是它的突出優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也帶來(lái)了一個(gè)很大的問(wèn)題即容易受到干擾。在諸多抗干擾技術(shù)中天線抗干擾技術(shù)是最為常見(jiàn)的一種，其主要包含智能天線技術(shù)、自適應(yīng)調(diào)零技術(shù)以及相控陣天線技術(shù)等。智能天線的實(shí)現(xiàn)方式是利用依據(jù)無(wú)線信道的具體變化來(lái)自動(dòng)調(diào)整天線圖的實(shí)際方向，進(jìn)而保障天線性能處于最佳的狀態(tài)。智能天線的優(yōu)勢(shì)在于能夠抵御來(lái)自不同方向的干擾，甚至能夠?qū)⑿盘?hào)比提升幾十倍。而智能天線的主要組成為天線陣列、自適應(yīng)信號(hào)處理和信號(hào)通道。同時(shí)有一個(gè)問(wèn)題亟待解決，即怎樣能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多個(gè)干擾方向的判斷，并將其調(diào)零。針對(duì)這一問(wèn)題，相關(guān)專家提出了免疫遺傳算法的自適應(yīng)天線調(diào)零方法，對(duì)收斂速度、精度以及波束形狀上進(jìn)行改進(jìn)。而抗干擾另一項(xiàng)重要的措施就是相控陣天線技術(shù)，其主要根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)形勢(shì)變化來(lái)加強(qiáng)對(duì)衛(wèi)星發(fā)射天線指向的控制，實(shí)現(xiàn)隨著用戶運(yùn)動(dòng)不同其波束覆蓋面積也隨之不同。
（二）星上處理技術(shù)
該處理技術(shù)是運(yùn)用上、下行鏈路之間去耦類對(duì)上行干擾對(duì)下行鏈路的干擾實(shí)現(xiàn)有效的減少或者消除，同時(shí)還能夠避免轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)入飽和狀態(tài)。該技術(shù)包含的內(nèi)容也十分廣，其中主要包含的內(nèi)容為速率的轉(zhuǎn)換、多波束轉(zhuǎn)換以及智能自動(dòng)增益的有效控制等。
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該技術(shù)的使用范圍最為廣泛，它能夠有效避免轉(zhuǎn)發(fā)器中的功率放大器進(jìn)入飽和狀態(tài)。理想的限幅器應(yīng)當(dāng)在高功率輸入信號(hào)時(shí)有高的信號(hào)衰減能力，而在低信號(hào)功率輸入時(shí)，應(yīng)當(dāng)只存在一個(gè)較小的插入損耗。通信限幅主要包含軟限幅和硬限幅兩個(gè)方面。軟限幅轉(zhuǎn)發(fā)器的工作區(qū)域主要分布在線性區(qū)和限幅區(qū)，能促使信噪比不斷下降。硬限幅轉(zhuǎn)發(fā)器主要工作在非線性的狀態(tài)下，壓縮比在發(fā)生連續(xù)信號(hào)時(shí)最嚴(yán)重。兩者相比較，軟限幅較硬限幅有大約4dB 的.性能改善。
（四）自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù)
該技術(shù)具有明顯的通信自適應(yīng)特征，能夠運(yùn)用在使用無(wú)線信道通信的傳輸技術(shù)上。運(yùn)用該技術(shù)時(shí)首先需要估計(jì)信道，隨后依據(jù)不同的信噪比來(lái)自適應(yīng)地調(diào)整編碼方式以及調(diào)制方式。在信噪比過(guò)低時(shí)使用的信息速率也較低，反之則較高，只有這樣才能可靠的進(jìn)行信道傳輸。該技術(shù)也存在一些弊端，即易受到諸如自適應(yīng)回路延時(shí)、鏈路狀態(tài)估計(jì)算法以及調(diào)制編碼方案的粒度等因素的影響。想要提升自適應(yīng)編碼調(diào)制系統(tǒng)的性能，就必須選擇一些有較大功率且更高頻利用率的編碼調(diào)制方案。
（五）無(wú)線光通信技術(shù)
該技術(shù)是靠大氣作為傳輸媒介來(lái)進(jìn)行光信號(hào)的傳輸?shù)�，在信�?hào)收發(fā)的兩端機(jī)間無(wú)遮擋視距路徑，且光發(fā)射功率足夠的條件下可運(yùn)用該技術(shù)。發(fā)射機(jī)、接收機(jī)以及信道共同構(gòu)成了無(wú)線光通信系統(tǒng)。FSO（一種物理層的傳輸機(jī)械設(shè)備）可在任何的傳輸協(xié)議上進(jìn)行疊加，能夠?qū)β曇�、�?shù)據(jù)、圖像等業(yè)務(wù)進(jìn)行透明傳輸，其主要運(yùn)用紅外光線進(jìn)行傳輸，通信系統(tǒng)的工作頻端基本保持在300GHz 以上，其優(yōu)點(diǎn)在于靈活、快捷且成本較低。
四、衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
通過(guò)上述的分析與闡述，我們可以看出針對(duì)衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的研究絕不是一朝一夕就能夠完成的任務(wù)，它是一項(xiàng)需要我們做好長(zhǎng)期艱苦鉆研和不斷創(chuàng)新的艱巨任務(wù)。在研究過(guò)程中要對(duì)以下問(wèn)題特別關(guān)注：第一是加強(qiáng)新的衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的研究，第二是在通信體制上要積極探索，努力創(chuàng)新，能夠設(shè)計(jì)出一套具有較強(qiáng)預(yù)測(cè)力以及最低限度保障的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)該能夠具有信號(hào)處理技術(shù)，同時(shí)能夠運(yùn)用多種抗干擾技術(shù)來(lái)解決各種類型的干擾問(wèn)題，且在組網(wǎng)能力以及業(yè)務(wù)支持上應(yīng)當(dāng)更加靈活。在衛(wèi)星通信系統(tǒng)研究方面可以從以下三個(gè)方面提升：第一，智能天線技術(shù)的加強(qiáng)，該技術(shù)主要包含天線發(fā)射面的形狀設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)目標(biāo)是獲得理想波束，加強(qiáng)微帶平面天線的研究等；第二，混合擴(kuò)頻技術(shù)以及自適應(yīng)擴(kuò)頻技術(shù)研究的加強(qiáng)；第三，根據(jù)衛(wèi)星信道的特征，找尋最佳的信號(hào)調(diào)整方式，加強(qiáng)對(duì)多制式、多數(shù)據(jù)率的調(diào)制解調(diào)器的研究。
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