广播电视卫星地球站抗干扰监控技术研究

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　　摘要：我国的广播电视卫星地球站是卫星通信系统的重要组成部分，在当今的社会技术发展下，已经有了很大的进步和发展，其中，卫星传输系统在广播电视中的应用越来越广泛但由于点对面，无线远程和开放式的卫星传输系统的传统模式，，所以广播电视系统非常容易受到其他因素的影响。
　　关键词：广播电视卫星地球站 抗干扰 监控技术研究
　　由于广播电视卫星是以地球的同步卫星作为中继转发站对信号进行以点对面的无线传输方式，所以具有覆盖范围广，经济成本低，传输效果好，传输距离大，传输容量大等特点，以至于在广播电视行业中有很广泛的应用，，但广播电视卫星信号也会容易受到非法信号的干扰，所以，保证卫星信号运输和信号播出方式的稳定非常重要。
　　一、广播电视卫星站干扰原因分析
　　（一）干扰原因。凡事都会利弊，卫星通信也不例外，容易被非法的信号干扰就是卫星通信不可避免的缺点。由于有限的资源，所以，广播电视卫星的传输信号通道通常采用的工作方式就是开放式而且使用透明的转发器。透明的转发器和单波束缚型的收发天线是国内广播电视卫星系统所普遍采用的，由于地球静止轨道的位置资源和无线频率资源不是十分充足，以致于各国需要向国际电联申报卫星的空间位置和工作频率，并要符合国家的相关规定，其中有一些包括电视信号的编码方式和一些参数都是对外公开的。由于卫星转发器并没有识别区分信号的是否合法能力，所以只要有符合要求的宽带，功率或是载波频率，都可以通过卫星进行转发和接收。
　　（二）干扰类型。常见的干扰类型主要分为：（1）自然现象干扰，（2）设备故障干扰，（3）地面电磁环境干扰，（4）临星干扰，（5）人为原因造成的干扰
　　1.自然现象干扰。自然现象的干扰主要是日凌干扰以及雨雪衰干扰，其中，针对日凌干扰没有很好的规避措施，如果出现日凌干扰，广播电视卫星公司会提前将日凌干扰时间告诉当地的用户，面对日凌干扰我们并不是什么都做不了，但可以尽量减少日凌干扰的时间，比如增大地球站的天线口径或接收信号的灵敏度。雨雪衰会使接收信号逐渐恶化，面对这种情况，我们可以对上行链数的雨雪衰进行补偿，并为下行链数的雨雪衰就出足够的量，以此降低雨雪衰所带来的损失和不便。
　　2.设备故障干扰。设备故障的干扰主要是卫星故障的干扰和地面设备的故障干扰两种干扰方式，这些故障可以通过人为的方式来尽可能的降低干扰次数及时间，如可以用切换备份器件及时应对卫星故障的干扰，如果遇到严重的卫星故障则可以通过转星或更换转发器应对这些故障。另一种地面的设备故障主要是地面调频广播干扰、交调干扰、中频转发干扰、杂散干扰等干扰方式。地面调频广播干扰、中频转发干扰皆为中频引入的干扰，卫星公司常通过协助排查干扰源、地球站做好相应系统、利用电磁屏蔽传输线路等方式方法尽可能减少收到的干扰信号，采取设置已经受到影响转发器的增益档地球站相应的提高上行动率来减小影响是卫星公司应对杂散干扰的常用措施。
　　3.地面电磁环境干扰。地面的电磁环境干扰主要是雷达通信干扰和微波通信中继信号干扰，通常使用电磁检测和频率协调及电磁屏蔽等手段来解决问题。
　　4.臨星干扰。临星干扰主要有临星上行干扰和临星下行干扰两种方式。上行干扰可以通过广播电视卫星公司和临星运营商共同合作解决问题。下行干扰可以利用地球站改变天线的指向或改变天线方向图的性能解决，也可以降低上行功率。
　　5.人为原因造成的干扰。人为的干扰原因有很多种，主要是人为失误，同极化和反极化的干扰，转发器被盗用或恶意的干扰，人为失误的干扰可以通过完善相应的管理制度以及制定一套比较全面细致的故障预案来避免干扰，同时增强卫星系统的智能化和自动化，可以有效避免人为失误的干扰。
　　二、广播电视卫星地球站抗干扰技术
　　（一）信号隔离。信号隔离主要分为：（1）上行加直接序列扩频：（2）上行加跳频式扩频：（3）上行家信号处理装置。以上三种其目的皆为抑制外来干扰信号的特点来抑制非法信号的干扰。
　　（二）频率隔离。通过变更上行信号的频率进行频率隔离技术，也可以说是上行线路备份频率通道法。其原理是在卫星转发器的接收机在受到信号干扰的时候，转发器的接收机可以通过控制信号并马上改变接收信号的频率。这样就可以拒收干扰信号，与此同时，给定地面上行站的发射频率也会随之改变，这样，转发器的接收机就可以仍旧接收并转发合法的上行信号。频率值的改变范围可以是原来频段的空余频率，跨波段频率和扩展波段频率。
　　（三）空间隔离。空间隔离技术主要有五种，第一，通过上行固定赋形波束的接收来减少邻近地区干扰信号的影响。第二，通过上行自适应波束凋零的接收抑制干扰，或大致监测干扰源所在的方位。第三，利用上行可动单点波束的接收，缩小服务区避免干扰源所在地区。第四，根据上行固定多点波束的接收尽量避开最有可能产生干扰的地区。第五，遇到可以避开的干扰源发射区，使用上行可变赋形波束进行接收。
　　（四）功率争夺。利用高强度的上行信号来进行功率争夺技术，其原理是利用广播电视卫星的转发器在进行弯管式的工作时，利用转发器功率放大器在线性区内使用，这样信号的输出就会和地球站的上行等效全向辐射功率形成正比它接收站所收到信号的Eb/NO只有高于某一定值，才能接受到符合质量要求的图像以及伴音。如果广播电视信号受到干扰站的干扰，上行地球站会相对设置大功率的发射机，通过自动或人工的形式增大上行站的射频信号功率强度，转发器的输入信号干比也会随之增强，就会在很大程度上减小非法信号的干扰，甚至不受非法信号的影响。
　　任何一种广播电视卫星地球站的抗干扰技术都不是十分完美的，不同的抗干扰技术会受到其本身的系统应用背景或造价等方面的制约，比如多数先进的抗干扰技术的复杂程度和成本也会相对很高，在选择抗干扰方案时，应该充分考虑到各种必要性以及可能性。比如高ETRP上行发射就是广播电视卫星地球站比较理想的抗干扰途径，它既简单有效，又不会增加卫星的复杂度和成本，更不会对接收用户增加其它的要求和负担。
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