浅谈卫星通信干扰及抗干扰方法

１ 引 言
卫星 通信是利 用人造地球 卫星作 为中继站来 转发 或 反射 无 线 电信 号 ，在 两 个 或 多个 地面 站 之 间进 行 的通信 。卫星通 信具 有通信 距离远 、范 围大 、不 易受
地面干扰 主要表现 在地面微 波干扰 ，它包括 由微 波 、雷达 、调频广播 、工业 电噪 声等 引起 的地 面 电磁
邻转发器载波上行功 率过高对本转发 器载波压制产生 的干 扰 ，可采 用降低功率解决 。同转发器载波 压制 可
空域处 理是利用 上行站与干扰 站射向卫星 的电磁 波进 入 卫星接 收 天 线的 角 度不 同 ，上 行站 天 线增 益 大 干扰站天 线增益小 ，从而 实现 抗干扰 的 目的。大 口径上行天 线 ，提高上行站 天线增益 ，适 当的地面站 电磁波 入射 卫 星天 线 的 角度 ，有 利于 提 高地 面 站 的 Ｅ ＲＰ值均能 实现 空域处理 的优势 。点波 束天线 、赋 Ｉ 形 天线 、 自适 应调 零 天线 和 预调 零 天线 利 用 了空域
通 信线路开放式 ，干扰 源复杂等特 点。总的来 说卫星
起的衰减 。雨滴的半径约在 ０ ０ ５ ． ｍ 之 间，Ｃ ． ２ ～０ ３ｃ 波段 的电波波长 在 ７ ５ｃ 左 右 ，与雨 滴半 径相差较 ． ｍ
大 ，因此受降雨影 响较 小 ，一般 小于 ２ｄ Ｂ左右 ；Ｋｕ
干 扰分 为 以下 几类 ：
第２ ８卷
使 类 似正 常 信号 的干 扰 信号 功率 高 出正 常 信号 功 率
一
定值 ，达 到接 收机解调 门限 ，播 出干扰信号 的干扰
方式 。 目前常采 用的卫星抗 恶意干扰 的技术主要 有 ：
３ １功率争夺 ．
方式抗 雨衰 影响 。 日凌是 指 当卫星 、太阳、地面接收
站 三者 成 一条 直 线时 ，卫星 接收 天 线对 准 卫星 的 同
时对 准 了太阳 ，由于 太阳有较强的 电磁波辐射 ，使 地
用增加 发射 功率的办法 ，将 受干扰信 号的信噪 比 推 到高于 正常解调 门限 ，来保证用 户正 常接收 。在转 发 器具有 良好状 态条件下 ，发射 站的 Ｅ ＲＰ越大 ，对 Ｉ 抗 干扰 能 力越 强 。功 率 争夺 的实 现 方案 有 人工 操 作 （ 人工控制提高上 行发射功率 ） 自动控制 （ 、 通过 站内 自动调 度系统 实现发 射功率 的 自动调节 ） 、预先 设置 高 电平操 作 （ 对转发 器进行 调档 ，设 置低增 益状态 ，
处 理技 术 。
３ ３ 频 域或 时 一频 域 处 理 ．
采用功率 回退 解决 。总之 ，可以通过合理分 配频率 及
信道 资源 ，改善 设备性 能及信 号 质量来抗 空 间干 扰 。
２ ４人为恶意干扰 ．
人 为恶 意干 扰 指 蓄意 侵 占用 户转 发 器 ，抢 占频
点 ，通 过功率掠夺 的方 式实现 大信号压制 小信号 ， 占 用 转 发器 或干 扰 转发 器 的 目的 。 它包括 星 上干 扰和 地 面干 扰 两部 分 ，星 上干 扰 主 要是 从地 面 向卫 星发
功率增大 ，误码率减 小 ，对单路单载波 Ｓ ＰＣ节 目而 Ｃ 言 ，为上 行 功率过 高 造成 。
阻 塞式干 扰 和 插播 式干 扰 。 阻塞 式干 扰是 一 种压 制 式 的 强干扰 ，它 使信 号载 波 的信 噪 比低 于接 收 机的
４ 卫星 干 扰 的 监 测和 判 断
目前 常用 的干扰监 测手 段是 ：接 收 图像及 声音 、 频谱 、载 噪 比 、误码 率 、卫 星转发 器螺 流监 测等 。
噪 声增 大 ，直至 噪声 淹 没 。
４ ２ 频谱 ．
干扰对接 收数字频谱 的影 响有 四种 ，干扰信号 弱 时 ，会淹 没在 正 常信 号里 ，干 扰信 号 强时 会 出现 ： （ ）单载波干 扰 。正 常频谱上 叠加一 个尖脉 冲信 １
号 ，正 常信 号载 噪 比降低 。如 图 １所 示 。
面都加上 屏蔽 ，也可通过 寻找干扰死 角 ，安装 防干扰
皇一
２ 卫星 干扰 的分类
装置 ，改善地球 站上行设备性 能指标 ，完善设备 维护
措 施 ，提 高设 备本 身性 能 。 ２ ２ 自然干扰 ．
通信 系统 包括 电缆 、光纤 、微 波 、卫星 通信等 系
统 。卫星 通信系统是一 种开放 系统 ，相对于 其它通信 方式 更 容 易受 到干 扰 。卫星 通 信干 扰 具 有卫 星 覆盖 范 围广 ，定 位 和排 除 难 度大 特 点 以及 卫星 转 发 器具
干扰 、误操作 、恶意干扰破坏、盗用转发 器资源等。
在卫星转 发器上加入处理 器 ，在星上 抑制干扰信 号 的影 响 ，从而实现抗干扰 。它包括 编码 、加密和 自 动 检测 ，对 强干扰 的 截止 或陷波 技 术等 。
３ 抗 恶 意 干扰 技 术
卫星广播 电视 实施 恶意攻击 所采用的形式 主要有
３ ２ 空 域处 理 ．
邻 星干 扰 ； 同一个 卫星 、转 发器 内两 个载波 由于频率 相 近而 产生 的邻频干 扰 ； 信道 叠加产 生的邻 道干扰 ； 相互 调制 产生的交调 干扰 ； 极化 隔离度不好 引起的 反 极化干 扰等 。对我站 来说主要是邻频干扰 ，包括相 邻
转 发器 间的干扰和 同转发器相邻载波 的干扰 。 由于相
１ ，５ 国 家广播 电影 电视 总局 呼和 浩特地球 站 内蒙古 ，２ ．
呼和 浩特 市
０ ００ １ ７ ０
【 摘 要 】文章 对卫星通信遇 到 的干扰 进行 了总 结 ，提 出 了相应 的解决 方法。详 细介 绍 了抗干扰技 术 、干 扰 的判 断与监 测及 地球 站 的抗 干扰措 施
【 关键词 】卫星通信 干扰 抗干扰 地球站 监测
有开放 性 ，卫星 覆盖 范 围内的发射 地球 站数 量众 多 ，
自然 干扰 包 括 雨 雪衰 、 自然界 的 天 电干 扰 、 日
凌 、卫星蚀 、电离层 闪烁 、太阳活动等 。对我站影 响 比较 大 的主 要 为雨 雪 衰和 日凌 。雨 衰是 指 电波 进 入 雨层 中 引起 的衰 减 ，它主 要包 括 雨滴 吸 收和 散 射 引
图 ４ 噪 声 前 干 扰
４ ３ 载噪 比 ．
图 １ 单载波干扰
图 ５噪声后干扰
干扰 时信 号载噪 比会随干扰 强度 由大 变小 ，当干 扰 信号 强 度 大于 正 常信 号还 继 续 增 强时 ，载 噪 比会
由小变 大 。 ４ ４ 误码 率 ．
（ ２）窄带调制 波干扰 。正 常频谱上叠加一 个窄带 凸起 ，正常 信号频 谱 略有 降低 。如 图 ２所示 。
球 上 的卫 星接 收 系统 在接 收 到 卫星 信号 的 同时 也接
收 到大 量 的太 阳辐射 ，信 号 识 别 系统 无法识 别有 用 信 号 ，强大的 太阳噪 声使卫星信号 受到强烈干扰 ，造
成信 号质量下 降 ，严重时会 出现信 号 中断 。可通过 异 地 监 看保 障 地球 站 日凌 期 间卫 星节 目传输 。这几 种 自然 干 扰是 无 法避 免 的 ，但 可以 采取 一 定措 施减 小 影 响 ，如 改善卫 星供 电系统 可以克 服卫星 蚀的影 响 。
干扰 、地球 站上行 系统本身设备 指标 不合格 ，参数设
置 不正 常 产生 的 杂波 干 扰和 由各种 原 因引起 的 天馈 线 系统极 化隔离度差 ，产生 的交 叉极化干扰等 。呼和
陆地 灾害影响 、建设速度快 、容量大 、传输业务 类型
多 、易于 实现 广 播和 多址 通信 、通信 方 式 灵 活等 优
干 扰时不 管处于哪 个阶段 ，误 码率都是 会发生变
化 的。设 备故障 也可 引起误 码率 的变 化 ，但 好 发现 ，
所 以误 码率 也 可 用来 检 测干 扰 ，信 道 功率 不 变 或增 大 ，误 码 率升高 ，判 断可 能为干 扰 ；信道功 率减 小 ， 误码率升 高 ，可判 断为设备 、天 气等原 因引起 ；信道
天线 接 收仰 角较低 或 天 线增 益很 高 ，天线 接 收旁 瓣
过大 ，且该 卫 星接 收 天 线又 处在 地 面微 波 的 传输 线 上 ，地面微 波会对卫星接 收造成地面干 扰 。地 面干扰
接收 机 无法 正确 解调 数据 ，造 成 通信 中断 。
可 以采 用接 收 天线 屏 蔽 法 ，即 在接 收 天线 前 面及 后
２ １地面干扰 ．
作 者简介：许国清 国家广播 电影 电视 总局 呼和浩特地球 站 站 长 高级工程师 刘海涛 国家广播 电影 电视总局呼和 浩特地球站 主任助理 工程师
桑 波 国家广播 电影 电视总局呼和浩特地球站 机房主任 工程师
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７一
内蒙 古广播 与 电视技 术 波段 的电波波长在 ２ ５ｃ ． ｍ左右 ，与雨滴线度接近 ，故 降雨 对 电波产 生的影响 比较 明显 ，最大可达 ２ Ｂ。 ０ｄ 可以通过 增大天线 口径 ，提高功率 ，储备 补偿雨量等
解调 门限 ，使卫星信号 无法正常播 出。插播式干扰是
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ห้องสมุดไป่ตู้
８。
第 ２期
浅 谈 卫 星 通 信 干 扰 及 抗 干 扰 方 法
４ １接收 图像及声音 ． 干扰 对卫星接收信 号的直观 影响是数 字信号节 目
图 ４和 图 ５所示 。
出现 马赛克 、静帧 、黑屏等 ，伴音 出现噪 声或无声 ； 模拟信号 节 目出现噪 点 ，严 重时无法分辨 图像 ，伴音
浩 特站 地 面干 扰 主要 体 现在 雷 达干 扰 。地面 微 波使
用 Ｃ波 段与 Ｃ波 段卫星 下行信号 频段相同 ，如果卫星
点 。但 它受 自身通信 形式及通信 环境限制 ，会受 到各
种 各样 的 干扰 。干扰 卫 星 通信 的 原理 同一般 电子干 扰 类似 ，主要 是 通过 强 烈 的杂 波 信号 让 对方 的 卫星