目前,衛(wèi)星通信已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代軍事通信領(lǐng)域。但是,由于通信衛(wèi)星的暴露性以及廣播型的通信方式使得衛(wèi)星通信信號(hào)容易受到敵方的截獲、干擾,因此衛(wèi)星通信的抗干擾技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代軍事通信技術(shù)的一個(gè)重要分支。 首先,我們先了解有哪些對(duì)通信衛(wèi)星進(jìn)行干擾的手段。一般來說,衛(wèi)星通信受到的有意干擾可以分為對(duì)上行鏈路的干擾、對(duì)下行鏈路的干擾、對(duì)通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的干擾以及對(duì)通信衛(wèi)星的跟蹤、遙測(cè)和遙控信號(hào)等干擾。 對(duì)上行鏈路的干擾,是指對(duì)衛(wèi)星通信地面站向星上轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送信號(hào)的通信鏈路進(jìn)行干擾,敵方對(duì)通信衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤瞄準(zhǔn),向衛(wèi)星發(fā)射強(qiáng)干擾信號(hào),使得上行鏈路信噪比大為惡化,或者使得衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器接收機(jī)飽和、阻塞,不能工作。 對(duì)下行鏈路的干擾,是指對(duì)衛(wèi)星通信地面站的接收鏈路進(jìn)行干擾,一般利用直升機(jī)或者無人機(jī)搭載的干擾設(shè)備進(jìn)行。 在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,軍事通信衛(wèi)星是非常重要的資產(chǎn)。 對(duì)通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的干擾,因?yàn)橥ㄐ判l(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器有透明型和再生處理型之分,相應(yīng)的干擾方法也有所不同:因?yàn)橥该餍娃D(zhuǎn)發(fā)器只完成信號(hào)的放大和頻率的變換,對(duì)信號(hào)不進(jìn)行處理,因此只需要對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行1000多瓦的干擾,就能使轉(zhuǎn)發(fā)器處于阻塞、飽和狀態(tài),無法工作。 對(duì)于再生處理型轉(zhuǎn)發(fā)器的干擾較為復(fù)雜,因?yàn)樵偕幚硇娃D(zhuǎn)發(fā)器會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)再生、星上解擴(kuò)頻、星上解調(diào)頻以及頻分復(fù)用與時(shí)分多址的變換等,因此干擾機(jī)首先要檢測(cè)出星上再生處理轉(zhuǎn)發(fā)器的直擴(kuò)信號(hào)特征參數(shù),然后用步進(jìn)式相位相關(guān)干擾破壞轉(zhuǎn)發(fā)器跳頻解頻信道的正常工作。 對(duì)通信衛(wèi)星的跟蹤、遙測(cè)和遙控信號(hào)進(jìn)行干擾,對(duì)方可以通過干擾地面指令站對(duì)衛(wèi)星的關(guān)鍵控制信號(hào),改變衛(wèi)星的軌道位置或者軌控、姿控發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火、太陽能電池板對(duì)太陽的對(duì)準(zhǔn)、衛(wèi)星天線或者測(cè)控天線的指向等,導(dǎo)致通信衛(wèi)星無法正常工作,甚至報(bào)廢失效。
為了針對(duì)以上幾種干擾手段,現(xiàn)代通信衛(wèi)星一般都采用星上干擾限幅與干擾對(duì)消、EHF波段抗干擾技術(shù)、點(diǎn)波束和星上再生處理等技術(shù)來對(duì)抗干擾。星上干擾限幅與干擾對(duì)消技術(shù),主要用來對(duì)抗針對(duì)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的強(qiáng)干擾,將強(qiáng)干擾信號(hào)和有用信號(hào)一起經(jīng)過限幅器處理,使干擾電平不能把轉(zhuǎn)發(fā)器阻塞,然后再用干擾對(duì)消技術(shù)進(jìn)一步抑制干擾信號(hào)。 目前,星上干擾限幅與干擾對(duì)消技術(shù)正在研究一種新型抗干擾處理器—智能自動(dòng)增益控制(SAGC),可以提高有用信號(hào)的增益,既可以用于上行鏈路也可以用于下行鏈路抗干擾。 EHF波段抗干擾技術(shù),國外軍用通信衛(wèi)星正由X波段向EHF波段發(fā)展,因?yàn)镋HF波段具有很寬的可用頻帶,易于實(shí)現(xiàn)超寬帶擴(kuò)頻。此外,天線增益高,方向性強(qiáng),有利降低敵方的截獲偵收概率。點(diǎn)波束抗干擾技術(shù),點(diǎn)波束覆蓋面積小,波束半功率點(diǎn)寬度為1-2度甚至更小,有利于防止敵方的截獲和干擾,波束指向的改變可以通過天線電掃和機(jī)掃方式來實(shí)現(xiàn)。 星上再生處理抗干擾技術(shù),主要包括可改變傳輸鏈路和動(dòng)態(tài)路由選擇,增強(qiáng)衛(wèi)星通信的連通性;使衛(wèi)星功率與頻率資源得到充分利用;使上行鏈路和下行鏈路隔離,干擾無法疊加,使鏈路有2.8dB-3dB的改善,從而在整體上改善整個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的抗干擾能力和網(wǎng)絡(luò)靈活性。 |
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