广播电视通信卫星的抗干扰技术分析

来源 :卫星电视与宽带多媒体 | 被引量 : 0次 | 上传用户:vickyvictorias
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  【摘要】众所周知,卫星广播电视能够实现全国范围内的传播,卫星广播电视在信息传播上所起到的作用不言而言,当然,这也会在很大程度上导致其频繁遭受到恶意干扰。随着我国经济的不断发展,广大人民群众生活水平与质量也有了大幅度提升,在此背景下,人们更加注重的是追求精神享受,为我国广播电视领域的进一步发展奠定了基础,也已经能更好的解决干扰。基于此,本文将针对广播电视通信卫星的抗干扰技术进行分析,希望通过本文的分析,能加强提升我国广播电视通信卫星抗干扰技术,为广大人民群众带来更加优质的体验。
  【关键词】广播电视;通信卫星;干扰因素;抗干扰技术
  中图分类号:TN94                     文献标识码:A                     DOI:10.12246/j.issn.1673-0348.2021.07..008
  所谓卫星传输,主要以卫星为中继站并实施传输的一个阶段,卫星传输与传统传输相对比来讲,卫星传输性能突出、优势更多,使得其在相关领域中的应用越来越普遍。值得注意的是,由于卫星传输信号处于开放的形态,因此,外界一些因素可能会对其造成干扰,针对此现象,还需要业内人士积极研发相对应的抗干扰技术,为信号传输的安全稳定性提供保障,也有利于我国电视广播领域的进一步发展。
  1. 广播电视通信卫星的干扰
  1.1 阻塞式干扰与插播式干扰
  针对阻塞式干扰来讲,指的是功率较大单载波、窄带干扰信号,这种干扰会直接影响到电视广播的正常信号,载波信噪比远远低于接收机调节标准,从而在无形之中干扰到了广播信号,为广大人民群众正常接收信号造成一定的影响。针对插播式干扰来讲,主要指的是大功率制波而带来的原信号干扰,可能导致原有图像出现黑屏或者其他图像,不利于广大人民群众的正常使用。
  除此之外,可通过以下几个方面,去明确是否收到干扰,即节目标识、载噪比、信号锁定情况、以及接收信号频谱等。追溯其根源,主要是因为上诉内容数据都有规定范圍,一旦产生异常问题,则表明遭受到干扰,此时便可以具体情况为基础,采取切实可行的补救措施。
  1.2 自然环境干扰
  相对来讲,无论是空间环境还是自然环境,都会在很大程度上影响到广播电视通信卫星,如降雨、降雪、日凌等,下文将对这三种常见干扰因素进行分析。首先,如果在强降雨天气下,雨滴吸收与散射会直接影响到通信卫星信号,从而出现雨衰,对卫星接收信号功率与上下行信号载噪比带来负面影响,简而言之,降雨量和雨衰影响有着密不可分的联系。其次,无论是在下雪天气,还是在雪化过程,都不可避免的会导致电波出现衰减,特别是雪化阶段,受到天线馈源和主反射面存在积雪的影响,使得信号散射与吸收强弱程度存在不同,导致上行链路辐射功率不断上涨,为信号接收带来影响。最后,在春分与秋分季节下,卫星地球站会同时对准通信卫星与太阳,这种情况下,不可避免的会使得接收信号阶段出现太阳噪音,从而使得信噪比持续下降,最终出现信号中断问题。
  1.3 转发器干扰
  广播电视通信卫星信号在传输阶段,无论是出现交调干扰还是恶意干扰,都会为转发器持续运行带来不利影响。首先,针对交调干扰来讲,如果上行用户为多载波工作情况下,那么可能会使得转发器与运行要求不符,使得上行电平超出规定范围,如此一来,不仅会导致转发器互调特性有所降低,而且也无法确保接收信号的质量。其次,针对恶意干扰来讲,主要是因为干扰方发射单载波信号功率过大所引起的,导致电视载波信噪比不断减少,接收端最终则会产生黑屏故障。值得注意的是,干扰方主要是参考电视节目信号参数,通过非法节目所形成的干扰功率,去影响转发器,将正常信号替换为干扰方信号。
  1.4 接收系统干扰
  众所周知,地面无线电视、雷达系统、微波、民用电气设备的电磁波、以及调频广播等地面干扰信号会直接干扰到通信卫星信号的接收过程。值得注意的是,无论哪一种干扰信号,一旦和广播电视通信卫星信号保持在同一个频率下,那么卫星信号下行链路会直接干扰到卫星信号的正常接收,使得接收载噪比与误码率不断上涨,无法确保信号质量,更为严重的还会出现无法接收卫星信号的现象。除此之外,通信卫星信号接收也与接收设备有着密不可分的联系,无论是接收站的接收设备质量不达标、电缆屏蔽线不足,还是未妥善调整接收天线极化与未合理配置链路电平等因素,都会为信号正常接收带来不同程度的影响。
  2. 广播电视通信卫星的抗干扰技术
  2.1 卫星的抗干扰技术
  针对卫星的抗干扰技术来讲,可从以下几个方面入手:首先,通过卫星波束接收天线接收范围缩小的方式,力争排除一些有可能会对卫星带来负面影响的接收区域,将此种方法落实到实处,能在很大程度上降低国外区域对我国卫星信号造成的干扰。其次,结合实际情况,适当添加固定、非固定的点波束天线,有利于良好接收天线覆盖范围之外区域信号。再次,如果在特殊状况下,应更改天线波束形状,完美躲避干扰源发射地。最后,加密信号,在接收信号时,切记不可接收一些未经过认证的信号。
  2.2 卫星地球站的抗干扰技术
  如果在卫星地球站遭受到干扰的情况下,可通过以下几点措施去面对干扰:首先,积极应用信号接收效果更为明显的设备,加强提升信号功率储备,如果卫星在遭到干扰的情况下,可通过降低卫星转发器接收机增益效果的方式,提升信号发射功率,以此来有效降低干扰程度。其次,促使转发器始终处于满功率情况,达到降低干扰信号的目的。再次,借助数字播出方法,追溯其根源,通过数字播出方法的合理利用,只有在干扰信号远超出原有信号的情况下,才会出现黑屏故障,极少概率会形成其他错误画面。最后,加密数字信号,相对比其他抗干扰方式来讲,对数字信号进行加密处理是最为有效,且是应用最普遍的抗干扰方法,广大客户可借助接收机,接收正确信号。   2.3 卫星地球站监控系统的抗干扰技术
  随着计算机技术突飞猛进的发展,抗干扰技术在卫星地球站监控系统中的应用越来越普遍,卫星地球站监控系统中的关键技术为码流比对抗干扰技术与水印对比抗干扰技术两种。首先,针对码流比对抗干扰技术来讲,是以对比广播电视节目源与卫星下行传输流为主,并深入分析信号是否精准,一旦出现干扰,则会在第一时间作出预警,促进上行功率的进一步提升,避免干扰程度不断扩大,值得注意的是,码流比对抗干扰技术需要有专用仪器作为辅助。其次,针对水印对比抗干扰技术来讲,主要是判断电视台发送端传输流复用器的水印和卫星地球站转发后的下行水印是否存在影响,一旦出现干扰信号,则会立即作出预警。另外,无论是水印对比抗干扰技术,还是码流比对抗干扰技术,都存在不同的优势与劣势,具体还要根据实际情况,合理选择抗干扰技术。
  2.4 转发器的抗干扰方式
  若想促进通信卫星转发器的持续运行,最大程度降低或者避免因为恶意干扰和变调干扰所带来的负面影响,可通过以下几点抗干扰方式达到目标:首先,将高增益发射天线安装在地球站,合理利用强功率的发射机应对恶意干扰,促进上行功率的大幅度提升。其次,借助转发器饱和强信号,去抑制干扰,并结合实际情况,适当提升地球站大功率MCPC上行信号,以此更好满足转发器对饱和点的要求。再次,选择抗干扰功能突出的卫星實施信号传输,如果在出现干扰的情况下,应立即关闭转发器。最后,加大上行功率的控制力度,同时对于转发器上行载波电平的控制也不容忽视,要为调制解调器与发射机等预留充足的回退余量,有利于转发器的稳定运行。
  2.5 空间与自然环境的抗干扰方式
  针对空间与自然环境的抗干扰方式来讲,应从下三点入手:首先,针对抗雨衰来讲。对接收站所发出的信号进行深入分析与判断,明确上行链路的雨衰值,结合实际情况,提升发射功率,其主要是促使下雨天气与晴天信噪比处于相同的情况,对信号上行功率进行严格把控。另外,也要合理调整地球站的天线仰角角度,通过高仰角去有效减少因为雨衰而带来的干扰。值得注意的是,如果地球站的天线仰角角度过大,那么可能会因为天线主反射面存在积水,而起到适得其反的抗干扰效果。其次,在下雪之后,可利用风机,第一时间将天线馈源与主反射面上存在的积雪吹扫干净。最后,针对抗日凌干扰来讲,应以日凌时间为基础,将抗干扰准备工作落实到实处,并结合实际情况,合理调整天线口径,强化接收灵敏性,有效减少因为日凌而带来的干扰。
  3. 总结
  综上所述,卫星作为广播电视传输的基础,若想为抗干扰效果提供保障,还需要加强提升卫星广播电视的传输。另外,随着我国广播电视技术突飞猛进的发展,也带动了信息化程度的不断提升,在此背景下,我国抗干扰技术越来越完善,并逐渐呈现出良性循环的趋势,这不仅能实现卫星广播电视的安全传输,而且也能为广大人民群众提供更好的精神享受,有效降低或者避免遭到恶意侵害。
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