廣播電視中衛星通信抗干擾技術研究與分析

賈澤春

（作者單位：國家新聞出版廣電總局2022電臺）

廣播電視衛星和通信衛星兩者之間存在一定的差異。首先，通信衛星的通信業務主要為地面不同點之間所發生的雙向通信業務，其所輸出的數據信息主要為電波、圖像等。對于廣播電視衛星而言，其所開展的通信業務主要為廣播電視信號傳輸業務，其屬于一種點對面的信號傳播過程，而且屬于單向的信號傳輸過程，其所傳播的數據信息主要包含有廣播數據、聲響廣播及聲響與圖像等。通信衛星相對于廣播電視衛星而言，其功率相對較小。另外，因為廣播電視衛星系統通常情況下其頻率是公開的，而且一般所采用的防干擾措施相對少，因此在實際運行過程中便易被外界因素所干擾。所以，我們有必要針對廣播電視衛星系統的抗干擾技術加以分析與探究，確保該系統能夠擁有更強的抗干擾能力。

1 廣播電視衛星通信系統可能受到的干擾

1.1 互調制干擾問題

在廣播電視衛星通信系統之中，會應用到放大器元件，而該元件具有非線性的特征，便可能會導致所輸送的信號發生混頻問題，會使得一些干擾信號和欲接收的一些信號對應頻率有所重合，這樣用戶接收到的信號便包含有干擾信號及有用信號，從而會出現一定的干擾問題。

1.2 信號弱問題

通常情況下信號弱是因為前端設備的公共部分元件出現故障問題，從而導致不同頻道之中用戶的電平值受到影響，例如，電源發生故障問題、混合器發生故障問題等。在出現信號弱這一問題時，首先應當對各個插頭以及焊接位置加以逐一檢查，并且利用強場儀對電平信號進行實時監測，采取一定的措施加以調節，確保電平值可以滿足規范要求。

1.3 人為干擾問題

從以往的實踐經驗來看，在國外的一些反華勢力之中，曾經很多次針對我國的電視通信衛星系統進行惡意侵入以及破壞，而且所涉及的范圍相對較廣，所采用的干擾方式也非常多樣。一般情況下所采用的干擾方法為下列兩種：其一，通過利用具有相對強功率的一些窄帶發射信號，對我國廣播電視衛星通信系統的業務頻率進行干擾與侵略，導致用戶所接收到的數據信號明顯減弱；其二，通過發射一些和我國廣播電視衛星通信系統業務頻率參數相同的一些包含有不法數據信息的信號，因為用戶的接受參數是相應不變的，這樣便會導致用戶所接收到的相應數據信號轉變為反華勢力所輸送的一些不法信息。這些都屬于人為惡意對我國廣播電視衛星系統進行干擾與侵略。

2 衛星通信抗干擾技術

2.1 多波束天線抗干擾技術

我們能夠依照不同地形的具體變化情況，對于星上發射天線結構對應具體指向加以調節與控制，確保廣播電視通信系統能夠依照不同的情況而采取更為適宜的衛星天線波束形狀，從而確保整個系統的抗干擾性得到進一步提升。若是其中的波束出現干擾問題，便可以及時將這一波束進行關閉，另外一些波束也不會因此而被影響。如此，不僅能夠有效避免出現干擾問題，也不會對衛星通行系統對于地面數據信號接收帶來不利影響。現階段所采用的多波束天線對應類型主要為三種，分別是反射式多波束天線類型、投射是多波束天線類型以及直接扶著相控陣多波束天線類型。

2.2 自適應調零天線抗干擾技術

此種抗干擾技術是能夠確保天線系統可以有效借助方向圖實際改變情況，從而通過自適應的方式對于波束所對應零點位置加以實時調節，確保能夠準確和干擾源具體方向相對，同時將副瓣波束電平得以減小以確保能夠對干擾信號加以有效抑制。此種抗干擾技術的具體原理，便是借助干擾信號和廣播電視信號之間所對應的信號幅度、信號頻率以及具體方位等存在差異，針對天線系統的不同陣元利用自適應加權方法加以有效處理之后，便能夠對天線陣所對應的方向圖進行自動調整和改進，確保在存在干擾原的具體方位上能夠形成深度調零，通常其深度能夠達到25～30 dB。這樣，便能夠確保廣播電視信號遭受的干擾減小至最弱；同時，借助減小副瓣波束對應的電平值以對干擾信號進行有效抑制。采用此種技術可以對寬帶干擾信號、窄帶干擾信號、同頻干擾信號以及領道干擾信號等多種類型的干擾加以有效抵抗。以往在采用此種技術過程中，利用的具體計算方法主要為最小均方方法。不過，在科學技術逐漸發展過程中，現在徑向基函數算法以及神經網絡算法等多種算法都被應用在了此項技術之中，這些先進計算方法的應用，能夠確保自適應天線能夠擁有更加優良的抗干擾性能，同時也能夠更好地兼顧自適應天線所擁有的收斂速度問題，使得廣播電視衛星通信系統的抗干擾性能得到極大提升。

3 國內抗干擾技術的發展趨勢

最近一段時期內，我國廣播電視衛星通信系統受到了一些不法分子的人為干擾，尤其是針對我國廣播電視通信衛星系統之中轉發器所存在的問題，開展了多起惡意干擾活動。在這些人為干擾活動之中，大部分都是借助堵塞式干擾方法以及插播式干擾方法實施干擾行為。就這些人為的干擾行為，國內專家與學者研究了相應的抗干擾技術以及措施。例如，通過采取加強廣播電視信號所對應的上行功率這一方法，能夠確保廣播電視的發射信號較干擾信號強，這樣便能夠對存在的干擾信號進行有效壓制。也可以針對廣播電視信號進行加密處理，如此便能夠有效避免一些非法信息被用戶所接收，不過，此種方法無法防止黑屏問題的發生。以上的方法在抗干擾方面有一定的效果，不過都存在一定的限制與制約。所以，我國一些專家與學者指出，在針對廣播電視衛星通信系統進行抗干擾設計過程中，要求“以天線為主、以轉發器部件為輔、尤為關注空間分隔”。同時，還需要構建相應的監測中心，以確保我們能夠更加全面與充分地掌握衛星通信系統對應的頻譜數據與信息，及時發現干擾問題，并采取適宜措施有效解決。

現階段，我國已經研制成功了擁有相對優良抗干擾性能的廣播電視通信衛星，在所研制的抗干擾衛星系統之中，在進行抗干擾具體設計過程中，通過應用更加靈活的連接技術以及切換技術，從而確保可以更好地查找出來一些可移動點波束以及全國區域波束的干擾問題，并且針對這些干擾問題有效加以避免，能夠更好地確保我國廣播電視衛星通信的安全性與高效性。未來將會主要針對全新的抗干擾方法進行分析與研究，從而進一步提升廣播電視衛星通信系統的抗干擾性能及頑存能力。

4 結語

隨著目前信息全球化快速發展，我國的廣播電視衛星基本上已經實現了無縫隙的全范圍覆蓋，由于廣播電視的覆蓋范圍逐漸擴大，這對于我國廣播電視事業整體發展來說是非常有利的，也是未來廣播電視業發展的要求。不過，因為我國廣播電視衛星所覆蓋的實際范圍相對廣，同時廣播電視在信號傳輸過程中所采用的信道是“透明化”的，這樣使得廣播電視衛星通信系統便極易受到外界因素的干擾，這對于用戶收聽與收視會帶來不利影響。所以，我們針對目前廣播電視衛星通信系統可能受到的干擾問題加以分析，并且提出相應的抗干擾技術，從而確保廣播電視衛星通信系統能夠更加安全與高效運行。