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【摘 要】随着卫星通信技术的发展,卫星通信的抗干扰成了技术发展中不可回避的难题。由于卫星通信本身的特点,抗干扰技术在通信卫星发展的过程中发展出很多技术与方法,本文通过对抗干扰技术发展过程中的各种技术的简介,分析军用卫星通信抗干扰技术的发展趋势。
【关键词】卫星;通信;抗干扰
无线通信技术在人类的信息化时代发挥了重要作用,但是由于其本身的特点容易受到干扰,也使卫星通信系统在信道开放的形式下受到外界的影响。为了对卫星通信技术进行深入的研究和探讨,综合运用各种抗干扰技术,提高卫星通信技术的发展,不仅仅是对严酷的信息时代下国家的信息安全与信息能力的体现,也是卫星想要继续发展下去不可忽视的问题。
一、常见的卫星干扰及危害
对卫星通信的干扰根据目的不同可分为故意干扰和非故意干扰两类。对于非故意干扰,可以通过完善管理制度 、加强系统间协调以及其他技术手段解决,军用卫星通信抗干扰技术研究主要是针对敌方利用专门的干扰设备对卫星通信的各个环节进行的以破坏其正常通信为目的的人为故意干扰。抗干扰一般而言指的是通过对信息以及传播信息的载体进行特定的处理进而提高通信接收端口的输出信干比,能够有效的对信息与非信息进行区分,接受正确的信号,屏蔽掉错误的噪音。通信卫星抗干扰能力的措施有许多,常见的抗干扰技术主要可以分成三大类,分别的干扰躲避技术、自适应干扰抵消或抑制技术,以及屏蔽通信技术。这些技术可以通过单独使用或者综合使用的方式实现对卫星通信抗干扰的效果。如果卫星无法抵抗干扰,就会产生接受错误信息,无法分清信号与噪音,使信息失真,给人们的生产和生活带来困扰。
二、卫星通信抗干扰技术
军事通信的对抗干扰技术简单的可以归结为“抗、躲、藏”的技术措施。首先“抗”是根本,是卫星通信抗干扰技术的关键所在。而“躲”和“藏”则是抗干扰技术手段的灵活运用。
为了更好的对抗卫星通信的干扰,需要了解通信干扰方的基本目的是用尽量小的代价破坏敌方的可靠通信。因此必须了解到没有不受干扰的通信系统。要想实现对卫星通信的干扰,就需要对如频段、定时、通信量等系统的部分参数的了解。还有干扰方事先不知道伪随机的扩频序列 ( 或跳频编码 )。
因此设计抗干扰系统的基本思想是使敌方成功破坏通信的代价尽可能地大 。在对抗干扰通信系统进行设计时,需要将资源分散到一个很宽的频带、尽可能长的时间上、尽量不同的空间位置上。为了实现以上的目的就需要这样的设计,首先扩展频谱: 通过直接序列扩频或者跳频实现;其次随机发送: 通过時间跳变实现;最后采用窄波束天线实现空间识别技术,这就包括了系统的通信制选择、纠错编译码、帧结构设计、冗余设计、加密设计等,最主要的抗干扰手段还是在信道传输方面采取多种抗干扰措施。
三、卫星通信抗干扰技术趋势发展
(一)星上抗干扰
星上抗干扰措施是通过保护转发器,使其不受到干扰与阻塞。进而提高整个通信系统的信息传输,信息保护。星上抗干扰技术也是保护卫星通信应用系统抗干扰能力的最直接、最有效的手段。通常采用智能天线对干扰调零、SmartAGC 使强干扰受抑制和干扰限幅技术实现。
(二)跳频、直接序列扩频技术
新型强抗干扰通信体制如跳频、直接序列扩频技术等也成了通信的发展方向 。首先提高跳速可以防止敌方进行跟踪式干扰,跳频带宽的增加则直接提高了通信系统的抗干扰处理增益。此外还有直接序列扩频技术,此技术也是提高抗干扰能力的重要手段。窄带干扰抵消是直接序列扩频技术,时域干扰抵消是通过频域干扰滤波的方法减少干扰,这种方法的实时性效果较好,但是对数字化的程度要求高需要通过高速实时或者多比特甚至大点数 FFT/IFFT算法的硬件来实现 。
(三)自适应扩频
扩频参数自适应变化的方法是自适应扩频。需要根据具体情况进行设定。当具体的敌方的干扰程度较强时,就需要增大扩频比降低信息传输速率,这样一可以来提高系统抗干扰能力。但如果若敌方干扰减弱,信道质量好时,可减小扩频比提高信息速率,以提高信道的利用率。最后,扩展频段也是提高卫星通信抗干扰能力的重要方法。
(四)智能组网技术
智能组网技术可以通过自动感知环境的具体情况才用适宜的抗干扰方式。通过其智能的感知电磁环境,对卫星通信技术可能受干扰程度作出分析判断,实时调整通信系统的网络结构进而对于空间传输网路进行良好的预判,建立多种路由传输方案。尤其是当系统受到不可抵御的强干扰时 , 可以智能的关闭某些传输通道,减少卫星通信系统承载信息量。
(五)空间端转移技术
空间段转移技术可以在电磁环境恶略的情况下,或者因受到强干扰或物理性摧毁而无法正常工作的情况下,可以通过在其他资源上进行通信实现空间位置的转移进而实现微信通信的抗干扰能力。为了实现空间位置的转移,就需要尽可能的降低节点,只能在保障重要通信节点之间的低限度通信。
四、结语
我国在抗干扰的技术发展方面还有待进一步的发展研究,需要通过在原有技术的基础上实现新的通信体制的发展,本文介绍了许多抗干扰技术,为卫星的抗干扰通信的进一步发展出更好、更全面的技术而提供一点参考。
【关键词】卫星;通信;抗干扰
无线通信技术在人类的信息化时代发挥了重要作用,但是由于其本身的特点容易受到干扰,也使卫星通信系统在信道开放的形式下受到外界的影响。为了对卫星通信技术进行深入的研究和探讨,综合运用各种抗干扰技术,提高卫星通信技术的发展,不仅仅是对严酷的信息时代下国家的信息安全与信息能力的体现,也是卫星想要继续发展下去不可忽视的问题。
一、常见的卫星干扰及危害
对卫星通信的干扰根据目的不同可分为故意干扰和非故意干扰两类。对于非故意干扰,可以通过完善管理制度 、加强系统间协调以及其他技术手段解决,军用卫星通信抗干扰技术研究主要是针对敌方利用专门的干扰设备对卫星通信的各个环节进行的以破坏其正常通信为目的的人为故意干扰。抗干扰一般而言指的是通过对信息以及传播信息的载体进行特定的处理进而提高通信接收端口的输出信干比,能够有效的对信息与非信息进行区分,接受正确的信号,屏蔽掉错误的噪音。通信卫星抗干扰能力的措施有许多,常见的抗干扰技术主要可以分成三大类,分别的干扰躲避技术、自适应干扰抵消或抑制技术,以及屏蔽通信技术。这些技术可以通过单独使用或者综合使用的方式实现对卫星通信抗干扰的效果。如果卫星无法抵抗干扰,就会产生接受错误信息,无法分清信号与噪音,使信息失真,给人们的生产和生活带来困扰。
二、卫星通信抗干扰技术
军事通信的对抗干扰技术简单的可以归结为“抗、躲、藏”的技术措施。首先“抗”是根本,是卫星通信抗干扰技术的关键所在。而“躲”和“藏”则是抗干扰技术手段的灵活运用。
为了更好的对抗卫星通信的干扰,需要了解通信干扰方的基本目的是用尽量小的代价破坏敌方的可靠通信。因此必须了解到没有不受干扰的通信系统。要想实现对卫星通信的干扰,就需要对如频段、定时、通信量等系统的部分参数的了解。还有干扰方事先不知道伪随机的扩频序列 ( 或跳频编码 )。
因此设计抗干扰系统的基本思想是使敌方成功破坏通信的代价尽可能地大 。在对抗干扰通信系统进行设计时,需要将资源分散到一个很宽的频带、尽可能长的时间上、尽量不同的空间位置上。为了实现以上的目的就需要这样的设计,首先扩展频谱: 通过直接序列扩频或者跳频实现;其次随机发送: 通过時间跳变实现;最后采用窄波束天线实现空间识别技术,这就包括了系统的通信制选择、纠错编译码、帧结构设计、冗余设计、加密设计等,最主要的抗干扰手段还是在信道传输方面采取多种抗干扰措施。
三、卫星通信抗干扰技术趋势发展
(一)星上抗干扰
星上抗干扰措施是通过保护转发器,使其不受到干扰与阻塞。进而提高整个通信系统的信息传输,信息保护。星上抗干扰技术也是保护卫星通信应用系统抗干扰能力的最直接、最有效的手段。通常采用智能天线对干扰调零、SmartAGC 使强干扰受抑制和干扰限幅技术实现。
(二)跳频、直接序列扩频技术
新型强抗干扰通信体制如跳频、直接序列扩频技术等也成了通信的发展方向 。首先提高跳速可以防止敌方进行跟踪式干扰,跳频带宽的增加则直接提高了通信系统的抗干扰处理增益。此外还有直接序列扩频技术,此技术也是提高抗干扰能力的重要手段。窄带干扰抵消是直接序列扩频技术,时域干扰抵消是通过频域干扰滤波的方法减少干扰,这种方法的实时性效果较好,但是对数字化的程度要求高需要通过高速实时或者多比特甚至大点数 FFT/IFFT算法的硬件来实现 。
(三)自适应扩频
扩频参数自适应变化的方法是自适应扩频。需要根据具体情况进行设定。当具体的敌方的干扰程度较强时,就需要增大扩频比降低信息传输速率,这样一可以来提高系统抗干扰能力。但如果若敌方干扰减弱,信道质量好时,可减小扩频比提高信息速率,以提高信道的利用率。最后,扩展频段也是提高卫星通信抗干扰能力的重要方法。
(四)智能组网技术
智能组网技术可以通过自动感知环境的具体情况才用适宜的抗干扰方式。通过其智能的感知电磁环境,对卫星通信技术可能受干扰程度作出分析判断,实时调整通信系统的网络结构进而对于空间传输网路进行良好的预判,建立多种路由传输方案。尤其是当系统受到不可抵御的强干扰时 , 可以智能的关闭某些传输通道,减少卫星通信系统承载信息量。
(五)空间端转移技术
空间段转移技术可以在电磁环境恶略的情况下,或者因受到强干扰或物理性摧毁而无法正常工作的情况下,可以通过在其他资源上进行通信实现空间位置的转移进而实现微信通信的抗干扰能力。为了实现空间位置的转移,就需要尽可能的降低节点,只能在保障重要通信节点之间的低限度通信。
四、结语
我国在抗干扰的技术发展方面还有待进一步的发展研究,需要通过在原有技术的基础上实现新的通信体制的发展,本文介绍了许多抗干扰技术,为卫星的抗干扰通信的进一步发展出更好、更全面的技术而提供一点参考。