衛星通訊具有通訊距離遠、覆蓋面積大、不受地理條件限制、超視距通訊能力，目前已被廣泛應用在船舶、汽車、飛機以及軍用裝置中。與此同時，大量複雜的電磁干擾環境也在不斷影響系統裝置工作。在複雜電磁環境下，大量諧波訊號及交調訊號會侵入到衛星接收頻段內，在部分範圍內很容易超出系統干擾容限，嚴重時便會導致系統接收裝置工作異常。提高衛星通訊系統抗干擾性能成為目前衛星通訊系統建設發展的重要內容。因此，加強有關衛星通訊系統干擾監測技術的分析，對於改善系統工作質量具有重要的現實意義。
1衛星鏈路
衛星通訊系統一般由地面發射站、上行鏈路、衛星轉發器、下行鏈路、地面接收站、跟蹤遙控遙測系統以及監控管理系統等組成。干擾及衛星通訊系統組成如圖1所示。
2衛星通訊系統干擾監測方法
依據衛星鏈路特徵及干擾訊號特點，在衛星干擾監測中可採用多種方法相結合的方式來改善系統干擾監測水平。具體方法如下。
1）AGC電平監測。地面測控站可以從測控系統的遙測解調資料中實時得到衛星轉發器接收訊號的AGC電平訊號。不相關的AGC訊號電平會隨輸入訊號功率（有用訊號、噪聲和干擾3部分的功率和）的增加而上升，當輸入訊號功率達到正常接收門限值，而接收機不能正常鎖定工作，說明接收機受到了異常干擾。相關的AGC訊號電平隨跟蹤接收的有用訊號功率的增加而上升，如果AGC訊號電平較高，而誤位元速率也很高，則可能是遭受到了同頻干擾。應答機發生了錯鎖，跟蹤的是干擾訊號。
2）誤位元速率監測。不同干擾的最終效果是影響訊號的實際接收質量，所以利用誤位元速率可有效、直接改善干擾大小及有無的判斷效果。對於某一調製系統來說，裝置自身出現的解調損失可實現進行測定，通常的訊號噪聲導致的接收訊號信噪比惡化量也可以進行估計，因此利用實際接收訊號的誤位元速率便可分析計算系統的外部干擾。
誤位元速率定義準確、便於測量、反應靈敏、定義的'判斷門限清晰明確，因此將誤位元速率作為主要的監測引數是合適的。如果誤位元速率很高就基本上表明通道受到了干擾，相反如果誤位元速率不高也就基本排除了通道受干擾的可能性。
3）載波頻譜監測。對於採用透明轉發方式的衛星，如果幹擾訊號頻寬落入轉發器工作頻寬之內，則地面接收到的訊號必然攜帶有干擾訊號成分。對轉發器轉發下來的訊號進行頻譜分析，也可以初步觀察衛星受到干擾的情況。
對於窄帶干擾，從接收頻譜上看，可以較明顯地看到干擾訊號疊加在正常訊號上。對於寬頻干擾，從接收頻譜上可以大致看到噪聲基底增加。
4）載噪比監測。地面測控站可以從測控系統的遙測解調資料中實時得到衛星轉發器接收訊號的載噪比情況。如果載噪比較高，處於系統正常工作的門限範圍內，而接收誤位元速率很高，則可以初步推定有外來同頻干擾訊號。如果載噪比遠遠低於系統正常的接收載噪比值，則可以初步推定系統受到寬頻噪聲干擾。
5）螺流監測。地面測控站可以從測控系統的遙測解調資料中實時得到衛星轉發器行波管的螺流值。在上行訊號輸入功率達到一定程度後衛星轉發器的螺流值會達到飽和點。因此，進行螺流值的分析和處理，也可以初步判定系統受到的干擾。螺流處於安全區內，判定系統沒有受到干擾，螺流超出安全工作區，可以判定系統受到干擾。
6）訊號捕獲監測。地面測控站可以從測控系統的遙測解調資料中實時得到衛星轉發器的鎖定狀態，如果系統對訊號的平均捕獲時間變長、捕獲時間方差變差，並且時常出現失鎖現象，可以推斷上行鏈路受到了干擾。
3衛星通訊系統干擾監測關鍵技術
1）干擾識別技術。在空間電磁環境中，並不是只有穩定的脈衝、寬頻及窄帶等型別，而是存在著各類複雜形勢的干擾。①干擾識別的原理：為保證系統能夠有效應對多變複雜的干擾，保證衛星通訊系統在干擾條件中的工作穩定性，應依據對空間無線電訊號的長期監測資料，利用干擾樣本綜合分析干擾訊號特徵，形成干擾資料庫和干擾頻譜模板，然後在識別干擾訊號調製方式的過程中將實際干擾特徵與資料庫指標特徵進行比較，以此提高干擾識別的效率及應對干擾反應的靈活性。②干擾訊號自動調製識別通常採用統計模式識別和決策論兩種方法，統計模式方法主要以模式識別作為理論基礎，而決策論方法主要以假設檢驗作為理論基礎。
2）干擾檢測技術。作為干擾監測的基礎工作，干擾檢測是開展系統防干擾的重要依據。訊號檢測的方法主要有迴圈平穩特徵檢測法、匹配濾波器檢測法與能量檢測法，當前應用於干擾檢測的方法主要有高階統計量分析法、能量檢測法、數字訊號處理方法、迴圈平穩分析法、極化分析法及時頻分析法等。
3）高質量數字接收機技術。接收機是干擾檢測系統的關鍵，接收機的效能質量直接關係著衛星通訊系統的整體質量。干擾監測系統需要接收現場導航各頻段內的多種不同訊號，且要估計分析訊號空域、頻域引數。通常地面接收到的衛星訊號功率在-140dBm左右，而干擾比一般在-30～-120dB，相應的干擾功率一般在-110～-20dBm的範圍內，這就要求干擾監測接收機具備兩方面的效能：一是動態範圍要大，以便能夠對較大功率干擾訊號進行監測；二是靈敏度較高，從而利於對較弱干擾訊號實時有效監測。
在天線陣測向系統內部，各振源都與其訊號通道一一對應，然而不同通道間卻包含差別較大的特性，在實際分析中應採取校正措施才能獲取較高的一致性。
4）干擾源定位技術。在對干擾實施監測、測向的同時，利用多臺干擾監測接收機組網技術，完成對空間電磁環境的監測與干擾源的定位，進而實現控制周圍電磁環境、檢查及排除干擾源的功能。無線電定位通常包括有源定位與無源定位兩種，對於通訊頻段干擾源的定位是無線電無源定位的一種。依據測向站的使用數量，無源定位一般又分為多站定位與單站定位，無線電干擾源定位通常使用多站定位方式，其往往通過三臺以上的接收機組網，來降低定位模糊度對定位精度的干擾。採用的定位方法主要有FDOA、AOA、TDOA等，使用中將多種方法結合可有效提高定位精度。
4結束語
干擾監測是衛星通訊系統可靠執行的重要保障，加強對有關衛星通訊系統干擾監測技術的研究，總結干擾監測技術方法及具體實施要點，有利於提高衛星通訊系統的執行安全性與可靠性，從而為系統的抗干擾技術提供一定的參考和支援。
參考文獻
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