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略談衛(wèi)星通信抗干擾體制及關(guān)鍵技術(shù)論文
信息化時(shí)代的到來(lái)，使得衛(wèi)星通信成為一種高效信息傳輸方式。衛(wèi)星通信不僅容量大，而且不會(huì)受到地理空間的限制，覆蓋范圍是非常廣的。是國(guó)際內(nèi)外最常使用的一種通訊方式，在這篇文章中，主要闡述衛(wèi)星通信的抗干擾體制及其關(guān)鍵技術(shù)。
衛(wèi)星通信以其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)為人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步做出了自己的貢獻(xiàn)，推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。由于衛(wèi)星通信這種獨(dú)特的特性使其成為目前高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)以及局部沖突進(jìn)行信息傳遞以及通信指揮控制的重要通信方式，是未來(lái)軍用通信網(wǎng)發(fā)展的保障。但目前的衛(wèi)星通信在抗干擾方面的能力還有許多不足之處，需要我們建立比較強(qiáng)大的抗干擾能力的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
一、衛(wèi)星通信的發(fā)展?fàn)顩r
衛(wèi)星通信在通信領(lǐng)域的意義十分重大，但在發(fā)展的過(guò)程中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。主要體現(xiàn)在：第一，數(shù)據(jù)的傳輸速度和效率。我們目前正處于信息化的時(shí)代，在這個(gè)時(shí)代我們的信息傳輸速度是非常快的。原來(lái)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式是以頻分復(fù)用和碼分復(fù)用技術(shù)這兩種技術(shù)作為制成的，但是發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足衛(wèi)星通信日益增長(zhǎng)的用戶(hù)需求了。因此我們還是需要在長(zhǎng)距離傳輸延時(shí)的問(wèn)題上多下功夫，盡量避免傳輸延時(shí)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響。第二，成本與需求不成正比。當(dāng)前現(xiàn)代的大眾通信方式主要表現(xiàn)為移動(dòng)通信和寬帶互聯(lián)網(wǎng)。在寬帶領(lǐng)域中，衛(wèi)星通信是沒(méi)有光纖寬帶更加方便快捷的，而且在移動(dòng)通信中也比地面蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比低。所以造成的結(jié)果是盡管移動(dòng)的長(zhǎng)途通信費(fèi)已經(jīng)大幅度下降，但衛(wèi)星長(zhǎng)途通信的轉(zhuǎn)發(fā)器費(fèi)用并沒(méi)有發(fā)生任何變化，這就在無(wú)形中提高了衛(wèi)星通信系統(tǒng)的運(yùn)行成本。因此我們需要多加努力解決這種不成正比的現(xiàn)象。第三，寬帶IP的傳輸以及實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。目前中國(guó)的寬帶IP衛(wèi)星系統(tǒng)一般采用的是ATM的傳輸技術(shù)。主要是因?yàn)檫@種技術(shù)的性能可以支持與衛(wèi)星通信系統(tǒng)相關(guān)的指標(biāo)要求，盡管大部分的要求都十分符合，但在實(shí)際的操作過(guò)程中還是遇到了很多問(wèn)題。需要我們可以實(shí)現(xiàn)在衛(wèi)星 ATM 分層，但是由于包含ATM交換機(jī)的子網(wǎng)移動(dòng)性管理的步驟過(guò)于繁復(fù)，需要我們盡快提出解決方案。
二、衛(wèi)星通信抗干擾問(wèn)題的概括
從目前衛(wèi)星通信抗干擾的發(fā)展情況來(lái)看，衛(wèi)星通信的抗干擾體制還是非常不全面的。然而我國(guó)在抗干擾技術(shù)的研究上還是有所進(jìn)步的，例如調(diào)制解頻技術(shù)、猝發(fā)抗干擾技術(shù)以及擴(kuò)頻通信抗干擾技術(shù)等，這些技術(shù)都是通過(guò)地面網(wǎng)技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)的。通過(guò)不斷發(fā)展應(yīng)用到了衛(wèi)星通信方面，從而提高了衛(wèi)星的抗干擾能力。盡管如此，這些新技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中還是存在一些問(wèn)題的，因此我們需要加強(qiáng)抗干擾體制以及衛(wèi)星抗干擾技術(shù)的研究，提高衛(wèi)星的抗干擾能力。
三、衛(wèi)星通信抗干擾體制的分析
為了使衛(wèi)星通信的抗干擾體制發(fā)展的更加完善，我們需要找的是可以有效地抵御各種人為干擾以及與衛(wèi)星通信特點(diǎn)相等并且抗干擾能力非常強(qiáng)的抗干擾新技術(shù)。從通信電子的角度看，衛(wèi)星抗干擾技術(shù)主要是跟蹤干擾和寬帶強(qiáng)功率干擾等技術(shù)。對(duì)于衛(wèi)星通信的發(fā)展來(lái)說(shuō)，為了盡量避免干擾，我們一定要考慮各種抗干擾效果、技術(shù)因素和經(jīng)濟(jì)因素，同時(shí)做到跟蹤、測(cè)位上行衛(wèi)星信號(hào)，從而使衛(wèi)星通信過(guò)程不受影響或者少受影響。因此，我們一定要進(jìn)一步的研究衛(wèi)星抗干擾通信體制，為以后的發(fā)展奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。從專(zhuān)業(yè)技術(shù)的角度看，擴(kuò)展頻譜通信是目前最常用而且抗干擾能力強(qiáng)的一種方式，這種方法的主要內(nèi)容是直接擴(kuò)譜通信和跳頻通信的有機(jī)組合。
目前在地面網(wǎng)中，這種技術(shù)己經(jīng)發(fā)展的比較完善，而且預(yù)計(jì)這種技術(shù)應(yīng)該會(huì)成為未來(lái)衛(wèi)星抗干擾體制的關(guān)鍵技術(shù)。為了使這種技術(shù)能夠成功的移植到衛(wèi)星通信中去，我們還需要進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)研究。同時(shí)，還要學(xué)會(huì)使用有效的網(wǎng)管網(wǎng)控技術(shù)和科學(xué)合理的組網(wǎng)方式，這樣就可以進(jìn)一步促進(jìn)衛(wèi)星抗干擾技術(shù)的發(fā)展。
但從地面網(wǎng)絡(luò)的方面看，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信抗干擾體系，是需要深入研究各種技術(shù)問(wèn)題的。例如擴(kuò)頻碼的選擇、跳頻圖案的設(shè)計(jì)以及如何與現(xiàn)有衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的兼容問(wèn)題以及數(shù)字化終端等方面進(jìn)行仔細(xì)地考慮[1]。通過(guò)各種相關(guān)文獻(xiàn)的查看以及進(jìn)一步深入的研究，主要有以下幾種抗干擾通信體制。主要是：(1)利用地面站來(lái)完成信號(hào)擴(kuò)頻的全過(guò)程，然后星上處理轉(zhuǎn)發(fā)器主要是解決解擴(kuò)的過(guò)程，因此我們一定要對(duì)星地一體化的研究和設(shè)計(jì)多下功夫。(2)把擴(kuò)譜技術(shù)作為主要應(yīng)用的技術(shù)，除此之外，以天線(xiàn)調(diào)零技術(shù)等抗拒強(qiáng)干擾技術(shù)作為輔助技術(shù)，使整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾強(qiáng)度的范圍達(dá)到5dB。(3)將擴(kuò)譜信號(hào)作為上行信號(hào)，同時(shí)采用TDM信號(hào)為下行信號(hào)，這樣在簡(jiǎn)化終端設(shè)備的時(shí)候就可以使抗干擾系統(tǒng)技術(shù)順利完成。(4)我們?cè)陬l段的選擇上，應(yīng)該朝著EHF段的方向發(fā)展。(5)從目前發(fā)展情況來(lái)看，我們可以實(shí)現(xiàn)對(duì)8一16路信號(hào)同時(shí)進(jìn)行研究，而且每路信號(hào)速率可以設(shè)置成4.8kbit/s、9.6kbit/s、14.4kbit/s、 19.2kbit/s等，不僅能隨機(jī)占用信道也可以按申請(qǐng)分配信道。(6)我們可以在70赫茲或者140赫茲中頻里進(jìn)行信號(hào)解擴(kuò)和信號(hào)擴(kuò)譜。同時(shí)采用36 赫茲或者72赫茲寬的轉(zhuǎn)發(fā)器，這樣就能夠充分利用現(xiàn)有的器件和技術(shù)。
四、衛(wèi)星通信抗干擾體制的關(guān)鍵技術(shù)
目前最常使用的抗干擾體制是通過(guò)上行擴(kuò)譜信號(hào)和下行擴(kuò)譜信號(hào)同時(shí)利用地面站進(jìn)行信息的交換和發(fā)出。其中的關(guān)鍵技術(shù)就是上行信號(hào)擴(kuò)譜技術(shù)和星上解擴(kuò)技術(shù)，所選擇的是跳頻與直擴(kuò)互相結(jié)合的衛(wèi)星通道，而且運(yùn)用的是先擴(kuò)后跳的方式，這種方式的好處是可以更好地實(shí)現(xiàn)星上解擴(kuò)技術(shù)和星上解跳技術(shù)。編碼與變換信息的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)把基帶信號(hào)轉(zhuǎn)化成供衛(wèi)星通道使用的傳輸碼，同時(shí)利用芯片技術(shù)以及軟件完成。更明確的說(shuō)，直接擴(kuò)譜模塊可以利用PN碼和基帶信號(hào)直接進(jìn)行擴(kuò)譜，這樣使其的靈活性更強(qiáng)，適用范圍也變得更廣。還需要我們考慮的是預(yù)處理問(wèn)題，它主要是通過(guò)軟件以及數(shù)字濾波技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的分離，隨后，各路進(jìn)行各自的解擴(kuò)與解跳，將基帶信號(hào)恢復(fù)正常，進(jìn)行成幀的同時(shí)通過(guò)TDM數(shù)據(jù)運(yùn)用廣播的形式直接傳送到地面，達(dá)到自己滿(mǎn)意的效果。
結(jié)束語(yǔ)
總而言之，衛(wèi)星通信的抗干擾問(wèn)題是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題，在任何一個(gè)環(huán)節(jié)都不能有差錯(cuò)，否則就會(huì)影響到衛(wèi)星通信的質(zhì)量，所以我們還需要在衛(wèi)星通信的抗干擾能力方面進(jìn)行更加深入地研究，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信質(zhì)量的提高。
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