上下行部分 Site Name / Location Enter the literal name of the site where the earth station is located up to a maximum of 40 characters (18 for country data files Example input for country data files (18 characters maximum "Liverpool" Example input for all other forms (40 characters maximum "Liverpool, Merseyside, England." 基站名称 输入基站所处位置的名称,最多 40个字母。 国家数据文件名举例(最多 18个字母 :liverpool 其他格式输入举例:"Liverpool, Merseyside, England." Site Latitude Enter the latitude of the site where the earth station is located. This must be entered in decimal degrees with the suffix N for north and S for South. No spaces are allowed. Examples 53.33N or 27.89S Important Note: When entering data into country data files latitudes are required in degrees and minutes format as obtained from maps and atlases. In this case the fractional part represents the number of minutes and cannot exceed 59. In all other cases input in decimal degrees are assumed. A conversion facility is provided under the calculate menu.
卫星导航抗干扰技术应用 发表时间：2018-11-15T20:03:58.540Z 来源：《基层建设》2018年第28期作者：倪大森 [导读] 摘要：抗干扰技术一直是卫星导航领域的研究热点。 天津七六四通信导航技术有限公司天津 300210 摘要：抗干扰技术一直是卫星导航领域的研究热点。在众多的抗干扰方法中，采用基于空时联合处理的阵列天线抗干扰是目前最有效且应用最广的一种方法。而对于阵列天线抗干扰，权值精度和权值更新速度是决定其抗干扰性能优劣的重要因素。当采用相同的自适应算法时，权值精度越高，权值更新速度越快，则抗干扰处理的效果越好。为此，在接下来的文章中，将围绕卫星导航抗干扰技术应用方面展开详细分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。 关键词：卫星导航；抗干扰技术 引言：卫星导航定位系统提供精确的位置、时间和速度的同时，存在着信号微弱，易受干扰的天然弱点。在定位导航过程中，导航接收机的抗干扰能力是决定导航定位服务可用性的关键因素，伴随着卫星导航的推广应用和深入研究，抗干扰技术不断迭代更新。文章对卫星导航系统的抗干扰接收技术进行分析。 1.抗干扰技术分析 抗干扰是指设备能够防止经过天线输入端，设备的外壳以及沿电源线作用于设备的电磁干扰。雷达往往工作在复杂的电磁环境中，雷达抗干扰性能的优劣直接决定了整个雷达系统的性能。然而，如何评价雷达抗干扰性能的优劣，至今还没有公认的标准。因此人们难以把握雷达抗干扰能力的好坏，严重阻碍了雷达抗干扰技术和战术的发展。目前对于雷达抗干扰性能的评估，已经有了部分研究成果，但存在以下缺点：第一，干扰和抗干扰性能分开评估，没有把两者联系起来，这不符合实际情况；第二，由于雷达系统的复杂性，往往不能表征整个雷达的抗干扰性能，而仅从雷达采取的抗干扰措施或雷达本身固有的特性来研究；第三，度量值具有不可测性，计算繁琐 1.1虚拟卫星法 虚拟卫星法是在卫星导航抗干扰接收系统中广泛应用的一种方法，利用小型无人机或者地基发射装置播发模拟卫星信号，增强导航接收机的接收信号进而改善信噪比，从而实现抗干扰的目的。 1.2天线抗干扰法 天线抗干扰法是卫星导航抗干扰系统中的关键技术，其应用具有多种优势，技术操作简单，成本相对较低。天线抗干扰法可以通过提升波速发生量的方式来完成天线阵元的加权工作，从而将外界干扰信号的强度控制在较小的范围，减小或避免对导航接收机的影响。 1.3扩展频谱抗干扰法 这种方法可使导航接收机有效抑制干扰信号。采用直接序列扩频，当接收机解扩之后将有用的信号变成了窄带信号，原来一些频带比较窄的干扰信号就会变成宽带信号，从而使得信号中的大部分能量都被窄带滤波器滤除掉，提高了信干比。当前扩展频谱抗干扰法的应用十分广泛，尤其是在工业领域普及程度很高。 1.4光通信技术 光通信技术是卫星导航干扰接收系统的主要技术之一，是结合现代科学技术产生的一种新技术。与传统的卫星导航抗干扰技术相比较而言，光通信技术更高效、科学，但是其原理相对复杂，应用成本相对较高，当前还处于推广阶段。 1.5编码调制技术 编码调制技术在卫星导航抗干扰接收系统中的应用，可以借助卫星导航系统的修正、调整、编排优势，增强抗干扰接收系统稳定工作的持续性。 2.抗干扰导航接收机实现 2.1波束形成抗干扰方法 形成抗干扰波束并借助惯性测量数据或者卫星历史数据，可以抵御和消除外界的干扰信号，从而提高导航接收机的抗干扰能力。卫星信号和干扰信号都会通过全向天线阵列进入大动态射频转换器前端，大动态射频转换器对射频信号进行初步处理再移交后端的数模转换器。大动态射频转换器的设计，可以采用自动增益控制技术，在射频与中频之间设置多个程控衰减器，每一个衰减器都会使得信号逐渐衰减变小，而且信号是逐级衰减，防止其中的敏感元件出现饱和状态。这种衰减结构是比较灵活的，可以对进入模数转换器的信号电平进行精确控制，实现对信号与噪声之间的比值的优化。当射频转换器把信号变成中频的时候，数字化中频信号就会进入波束形成算法模块，同时，在惯性测量数据可用的情况下，还可以从惯性测量数据获得自身的姿态信息，并且可以结合卫星历史数据，通过波束控制模块产生波束自适应控制权值，然后将该值传输到波束形成算法模块中，波束形成算法模块根据波束自适应控制权值，对数字化中频信号进行自适应滤波，可以降低或者消除进入导航接收机的干扰信号影响。波束形成算法模块可以对输入的数字中频数据进行处理，并且可以得到所有通道的数字波束总和，根据这个值再进入导航接收机的捕获跟踪模块。在整个传输过程中，波束形成算法模块可以同时对都不同方向的波束进行控制，在卫星信号中如果存在干扰信号，则该模块可以对数据中的干扰成分进行降低或者完全消除，从而减少干扰信号对卫星信号带来的影响，得到更准确的定位结果。 2.2自适应零陷抗干扰方法 如果缺乏惯性导航设备、电磁罗经等设备的惯性测量数据，导航接收机很难确定卫星接收天线的姿态。此种情况下，自适应零陷抗干扰方法更合适，这种方法的基本原理是功率倒置算法，确保期望信号增益为常数时输出的功率最小。按照功率倒置算法所形成的天线方向图，可以在各个干扰方向上产生对应的零陷，零陷与干扰信号的强度成正比。当卫星信号从空中传输到导航接收机的天线时，信号电平会衰减得十分微弱，甚至低于噪声，所以算法不会剔除有效的卫星信号。算法在强干扰方向上产生零陷，可以有效抑制干扰信号的影响，提高导航接收机的信噪比[1]。 2.3抗干扰导航接收机实现技术 从抗干扰导航接收机的结构来看，卫星导航系统的抗干扰导航接收机主要有两个模块，一个是自适应抗干扰模块，一个是基带接收机模块。自适应抗干扰模块中一共有7组天线，这些天线的数据经过采集之后，可以通过FPGA的SRAM存储器将数据转存送入DSP中，再对数字进行加权计算，另外也可以利用上次计算所得到的权值在FPGA中对当前采样的数据做波束形成或者零陷滤波处理，最终生成I、Q两
综合课程设计 卫星通信信道链路参数计算与模拟 姓名： 学号： 一、课程设计内容及基本参数
1、 设计目的 近年来互联网和移动通信飞速发展，使得网络终端用户数量不断扩大、新业务不断增加，这对通信技术的发展提出了新的挑战。卫星通信系统以其全球覆盖性、固定的广播能力、按需灵活分配带宽以及支持移动终端等优点，逐渐成为一种向全球用户提供互联网络和移动通信网络服务的补充方案。 本学期我们学习了《微波与卫星通信技术》这门课程，对于卫星通信技术有了基本的了解。本课程设计基于已学的的基本理论，对卫星通信信道链路参数进行计算和模拟，从而掌握卫星通信信道链路参数计算的基本方法，了解影响卫星通信信道性能的因素。同时熟悉Matlab 编程仿真过程，利于今后的学习和研究。 2、 基本参数列表 表1 根据学号得到的系统参数3、 涉及公式 1） ITU 法计算雨衰值： ),()(βα p p R L R K A =(dB) (1) 其中，p R 为降雨率，单位为mm/h ，β为仰角，可以通过以下经验公式获得 0779.041.1-?=f α (255.0≤≤f ) (2) 42 .251021.4f K ??=- (549.0≤≤f ) (3)
上式中频率f 的计算单位为GHz 。 雨衰距离： 14766.03]sin )108.1232.0(1041.7[),(---?-+?=ββp p p R R R L (km) (4) 2)ITU 法计算氧、水蒸气分子吸收损耗值： 氧分子损耗率，对于57GHZ 以下的频段，可以按下式近似计算 3230226.09 4.81[7.1910]100.227(57) 1.50 f f f γ--=?++??+-+(dB/km) (5) 对流层氧气的等效高度0h 和水蒸气的等效高度可分别按如下公式确定： 06(57)h km f GHz =< 因此，对于氧分子的吸收损耗为： 002h R O γ= (dB) (6) 水蒸气分子损耗率与频率和水蒸气密度 )/(3m g p w 有关，对于350GHz 以下频段，都可以用下式计算（dB/km)： 242223.610.68.9[0.050.0021]10(22.7)8.5(183.3)9.0(325.4)26.3 w w w p f p f f f γ-=++++???-+-+-+ (7) 对流层水蒸气等效高度w h 可按如下公式确定： ]4 )4.325(5.26)3.183(0.55)2.22(0.31[2220+-++-++-+=f f f h h w w (km) (350f GHz <) (8) 其中，0w h 取2.1km 。 同样，对于水蒸气分子的吸收损耗为： w w O H h R γ=2 (dB) (9) 3)给出经纬度，计算卫星于地面距离及仰角β; 同步卫星的经度s θ，地心角θ定义为从地心点看卫星与卫星终端之间的夹角，卫星终端所在地的经度和纬度（L L φθ,）,卫星距地球中心的距离近似为42164.2r km =,地球的平均赤道半径为6378.155e R km =。 )cos(cos cos S L L θθφθ-= (10) θcos 222r R r R d e e -+= (11) 如图1所示，A 为卫星，B 为地心，C 为地球站，仰角为地球站与卫星连线与水平 C
浅谈卫星导航抗干扰技术的发展 【摘要】卫星导航在现在的军事领域起到了至关重要的作用，本文介绍了卫星的干扰类型和工作原理。然后介绍了现有的几种抗干扰技术、工作原理和特点。最后，对卫星导航的抗干扰技术进行了预测。 【关键词】卫星导航；干扰技术；抗干扰技术 卫星导航在社会生活和军事领域当中起到了越来越多的作用，从日常的定位，到军用的精确制导，都离不开卫星导航。然而，在实际应用当中，由于种种原因，卫星系统会受到干扰，影响了使用国和用户的。因此，如何提高卫星系统的抗干扰的技术是当前各国研究者重点的研究课题[1]。本文介绍了干扰的类型和工具原理，抗干扰技术的分类和发展动向，为我国的卫星导航抗干扰技术的发展提供借鉴。 1.干扰的类型 对卫星的导航一般主要分为干扰型和压制型两种，由于卫星导航也是电子系统的一个集成，因此，一般的电子干扰技术也能用在对卫星的干扰上。 1.1压制式干扰 压制式的干扰就是利用特殊的发射装置对卫星发射电磁信号，让卫星不能正常的接受和发射信号，也无法进行导航。这种干扰方式的特点是技术难度低，使用相对简单，功率大的。但这种干扰方式也会使本方的导航通讯出现不畅，因此，使用范围比较受限制[2]。 1.2干扰型干扰 与压制式干扰不同，干扰型干扰向卫星发射假的信号，造成卫星的导航信息不准确，或者发出错误的信号，起不到应有的导航作用。这种干扰方式的特点是技术难度比较高，需要知道所要干扰的卫星系统的具体工作参数，虽然效果要比压制式干扰好，且不影响本方正常的通讯，但是掌握难度非常的高。 2.抗干扰技术的发展 所谓的抗干扰就是利用特定的手段对卫星的信息接收，传送方式和功率等进行处理，使卫星能够分辨有用和无用信号，正确的接收所需要的信号。在卫星抗干扰技术中主要有以下几种。 2.1伪卫星法 伪卫星法就是在地面设定发射装置，或者发射无人驾驶飞行器，或者小卫星
星通信载波的链路计算方法为，先分别计算上行和下行链路的载波功率与等效噪声温度比C/T或者载波与噪声功率比C/N、以及载波与干扰功率比C/I，再求出考虑干扰因素的系统载噪比C/(N+I) 和载波的系统余量。 上下行C/T 上行和下行C/T 的计算公式分别为 C/T U=EIRP E - Loss U + G/T sat C/T D = EIRP s —Loss D + G/T E/S 式中的EIRF E和EIRF S分别为载波的上行和下行EIRP, Loss u和L OSS D分别为总的上行和下行传输衰耗，G/T sat和G/T E/S分别为卫星转发器和地球站的接收系统品质因数。上式中的数据均为对数形式。 C/N 与C/T 的关系 C/N 与C/T 的关系式为 C/N = C/T - k - BW N = C/T + 228.6 - BW N 式中的k 为波兹曼常数，BW N 为载波噪声带宽。式中的数据均为对数形式。 C/I 与C/IM 卫星通信载波需要考虑的干扰因素主要有，上行和下行反极化干扰C/I XP_U^n C/I XP_D、以及上行和下行邻星干扰C/I AS_U和C/I AS_Do此外，还需考虑转发器在多载波工作条件下的交调干扰C/IM 。 C/N 与C/I 的合成 由多项C/N 和C/I 求取总的C/N、C/I 、以及C/(N+I) 的算式为 (C/N Total ) -1 = (C/N U ) -1 + (C/N D ) -1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 (C/I Total ) = (C/I XP_U) + (C/I AS_U) + (C/IM) + (C/I XP_D) + (C/I AS_D) (C/(N+I)) -1 = (C/N Total ) -1 + (C/I Total ) 上述三个算式中的数据均为真数形式。 由多项C/N 和C/I 求取总的C/(N+I) 的步骤也可为 (C/(N+I) u ) -1 = (C/N u ) -1 + (C/I XP_u) -1 + (C/I As_u) -1
目录 主要缩略语 (i) 摘要 ................................................................................................................. i i ABSTRACT......................................................................................................... i v 第一章绪论 (1) 1.1研究背景与选题 (1) 1.1.1导航战背景下的卫星导航抗欺骗干扰技术 (1) 1.1.2欺骗干扰信号仿真对欺骗干扰攻防技术研究的重大意义 (3) 1.1.3课题来源及选题 (7) 1.2国内外研究现状 (8) 1.2.1高精度宽带卫星导航信号延时控制技术 (8) 1.2.2高精度自旋弹体接收卫星导航信号多普勒频移模拟技术 (9) 1.2.3卫星导航信号欺骗干扰检测技术 (11) 1.3本文主要创新点 (13) 1.4论文章节安排 (14) 第二章宽带卫星导航信号高精度延时控制技术研究 (16) 2.1传统方法在欺骗干扰信号仿真中的局限性分析 (16) 2.1.1高精度宽带信号延时测量方法 (18) 2.1.2NCO方法的延时控制精度分析 (19) 2.1.3VFD滤波器方法的延时控制精度分析 (22) 2.1.4两种方法的比较与局限性分析 (24) 2.2基于NCO相位的宽带信号高精度延时控制理论 (25) 2.2.1利用NCO相位进行宽带信号延时控制的数学原理 (25) 2.2.2基带信号波形的有限状态定义 (28) 2.2.3有限状态定义要求下的基带滤波器设计方法 (30) 2.2.4仿真验证 (33) 2.3基于相位控制H ERMITE插值的基带波形生成方法 (35) 2.3.1常用任意波形生成方法的局限性 (36) 2.3.2高采样率下相位控制Hermite插值基带波形生成 (38) 2.4实现结构分析与资源消耗比较 (44) 2.4.1实现结构分析 (44)
1. 导航战及GPS干扰 导航战是指在战场环境下,用电子干扰的方法对敌方导航系统进行干扰或攻击,使其不能正常导航或降低导航精度,并对敌方对己方导航系统所实施的干扰进行抗干扰,使其在干扰条件下仍能高精度地工作。 GPS干扰: (1) 瞄准式阻塞干扰 保证阻塞式干扰在GPS 接收机的带宽内产生均匀的干扰频谱(梭状和连续波) , 在时域上呈等幅包络, 该干扰信号的功率达到一定程度时, 便可对GPS 信号产生全面的阻塞作用. (2) 伪随机噪声阻塞干扰 人为地产生伪随机码噪声, 这些伪随机码噪声在被GPS 接收机相关解扩过程后的信号功率只要大于GPS 接收机的干信比, 就足以有效干扰GPS接收机. (3) 转发式欺骗干扰 将某一区域内GPS 卫星信号通过一些特殊的设备(如DRFM) 进行降频、采样、存储、延时、调制、再升频后转发出去. 这样在空中就形成与GPS接收机真实信号相参性很好的欺骗信号, 通过GPS接收机相关解扩后, 起到欺骗使用. 这些信号人为地改变了在空中的传输时间、相位和频率. 最终使得GPS 接收机的定位精度产生很大误差. (4) 组合干扰 由于每一种干扰方式的优缺点不尽相同, 为了取长补短, 我们可以同时采用两种或两种以上的干扰方式, 以求达到更好的干扰效果. 如伪随机噪声阻塞干扰与转发式欺骗干扰的组合. 2. GPS抗干扰措施 由于GPS空间卫星的设计起点主要考虑战争环境下导航和定位的军事安全，而没有把干扰环境下的工作能力提到突出的位置。实际上，GPS卫星信号到达地面用户时其信号很弱，信噪比很低，从而导致了GPS用户接收机很容易遭受欺骗性干扰和压制性干扰。加上导航战中民用频段的军用化，导致美国与其敌对双方突出较量于战场，迫使其GPS系统不得不采取抗干扰措施或者改革其体制。为此，美军正在从GPS卫星、地面控制站、用户接收设备等方面采取措施，提高该系统的抗干扰能力。其中主要包括：①提高GPS星座后续星的发射功率，研制第三代GPS卫星；②军用GPS接收机采用保密结构、自适应调零天线、抗干扰信号处理技术；③在武器应用方面，特别强调复合使用GPS与惯性制导系统（INS），“联合直接攻击弹药”（JDAM）就是如此；④研制GPS干扰源探测定位系统。 2.1 美国GPS抗干扰技术研究现状： 一、研制抗干扰GPS 接收机天线。 美国陆军航空与导弹司令部导弹研究发展与工程中心将投资“创新研究”工程,研制小型廉价的GPS 接收机天线,用于各种导弹和火箭弹上的GPS 接收机。目前这类弹药上的GPS 接收机天线对干扰信号的跟踪和抑制过程需要50 秒,而有效制导多管火箭炮和陆军战术导弹系统要求该过程不能超过10 毫秒,所以必须使用小于10 ×10 ×2. 5cm3 的天线。“创新研究”计划的目标是研制一种可抗连续波、宽带噪声、脉冲等多种干扰的抗干扰GPS 接收机天线,并用其取代现有天线。如果获得成功,将制造10 套天线用于飞行等各种试验。
GNSS干扰检测与定位技术综述 摘要：当前，我国的新一代卫星导航系统正在建设中，为了满足导航战的应用需求，对干扰源的自主监测与定位是大势所趋。本文首先分析了导航战环境下干扰监测系统研制的必要性，然后分析了当前GNSS系统所采用的常用干扰检测方法（包括相关前干扰检测与相关后干扰检测）以及干扰源的定位方法（包括移动AOA定位、TDOA定位以及干扰监测网定位方法），并对各种方法优缺点进行了比较，最后通过上述分析，并结合我国的实际情况，对我国干扰监测与定位系统的研制提出了建议。 关键词：GNSS；干扰监测；干扰定位；AOA；TDOA Summarizing on interference detection and localization of Gnss system Abstract: Currently, as th e g lobal sate llite n avigation s ystem of our country is under bu ilding, for satisf ying the app lication requirement of “navigation war”, we must develop the technique of interference detection and localization. Firstly, the necessity of developing interference monitoring s ystem was anal yzed in the pap er. Th en s ome important commonl y used in terference detection m ethods includ ing pre-correlation and post-corr elation detection, fo llowing with th e interference sour ces localization methods including AOA, TDOA and network structure were presented and analyzed. Finally, taking the practical condition of our country into consideration, some constructive advices of developing interference monitoring system were presented. Key words: GNSS; interference detection; interference localization; AOA; TDOA 1 导航战环境下干扰监测与定位的必要性 “导航战”是继电子战、信息战之后提出的新的作战样式。导航战是指在战场环境下综合运用导航技术掌握主动权，并利用电子办法对抗敌方导航系统的工作，以及针对敌方对己方导航系统的干扰开展反对抗，有效提高己方的战斗力，有效掌握战场主动权。导航战的核心是有效依赖和借助卫星导航系统的介入，为军事行动和指挥提供精确的三维位置、速度、时间等重要信息，以确定明确的目标。通过以上定义可以看出，导航战主要包括进攻与防御两个方面：分别是导航干扰与抗干扰，也可看作是卫星导航的反使用与使用。 卫星导航信号具有固有的脆弱性，功率为1W的干扰机可以使85公里以内的C/A码接收机无法工作,干扰功率每增加6dB，有效干扰距离就增加1倍[19]。考虑到目前面临的各种直接和潜在的导航干扰威胁，为了满足我国导航战防御体系的需求，使我国的卫星导航系统能在战时发挥重要作用，建设导航信号的干扰监测系统具有不可质疑的必要性。随着我国全球导航系统建设步伐的日益加快，为了防止敌方对我系统的恶意干扰，干扰监测系统的研制工作也愈显紧迫。
浅谈军事卫星通信的干扰 摘要：本文主要研究了军事卫星通信系统所面临的抗干扰问题，对其干扰因素进行了分析，简要探析卫星通信系统的抗干扰技术，设计出干扰分析决策系统。 关键词：卫星通信干扰抗干扰 现今，空间已经成为影响各国军事主导权的重要领域，而空间的战场是靠通信卫星来掌控的，但是由于卫星的四周并无封闭的区域，其只能自始至终敞开暴露在空中，极易受到对方各种方式的攻击，因此卫星通信中的干扰与抗干扰的话题，始终成为这一领域关注的焦点。以下篇幅，笔者将对现阶段卫星通信所面临的干扰及抗干扰因素作以总结，并针对干扰及抗干扰问题，提出自己的浅薄之见。 一、卫星通信所面临的干扰 作为特殊信道的卫星信道由两条链路组成：上行链路和下行链路。对卫星通信系统的干扰通常是通过对这两条链路进行的。 （1）对上行链路的干扰 正是由于通信卫星都暴露在空中的确定轨道上，因此极容易被敌方发现并进行相应的干扰。而一旦上行链路中的转发器受到了干扰，那么通过此转发器的所有用户都会受到影响。 （2）对下行链路的干扰 由于地面站天线具有方向性，若想干扰通信卫星，必须使得干扰机接近信号接收地面站。对于军事卫星来说，不同种类的卫星受到干扰的程度各不相同。对于战略卫星而言，各国的地面站会设定一定的保护措施，使得敌方难以接近，因此干扰效果会大打折扣。而对于战术卫星来讲，由于其距离敌方较近，受到干扰的效果会较强。 （3）对卫星的干扰 若卫星本身受到干扰，则整个卫星通信系统将面临瘫痪的状态。由于卫星距离地球站以及干扰机相近，与二者之间的关系又是共视的，且卫星天线覆盖范围较广。因此，即使对天线的方向图进行了赋型处理，但是只要在邻国或公海有足够的EIRP，那么在卫星天线所能覆盖到得范围内，干扰地球站的信号就能对卫星起到干扰效果。 二、卫星通信的抗干扰技术 由于卫星通信干扰源的差异性，对通信系统产生的影响不尽相同。因此，为了确保卫星通信系统的正常运行，必须采用综合的手段与其对抗。 （一）扩展频谱技术 1.直接序列扩频（DS）抗干扰 直接序列扩频信号通过高码率的扩频码序列来实现信号的频谱扩展，从而使得单位频带内的功率变小，使信号的功率谱密度变低。在此情况下，通信便可在热噪声和信道噪声的掩饰下，使对方忽略信号的存在。而在接收端采用相同的扩频码技术进行解扩从而恢复扩展后的信号。由于干扰信号与扩频码的非相关性，接收端在解扩时可实现对干扰信号的处理增益。 2.跳频抗干扰 跳频技术是目前主要应用于军用通信中的技术，它可以有效地避开干扰，发挥通信应有的效能。跳频是利用载波频率的随机跳变性来实现在一个远大于信号带宽的带宽内躲避干扰。对方如果要达到完全干扰信号的目的，那么必须要干扰
试卷（第五讲） 1、GPS中使用了两种伪随机码，一种是用于分址、_____、_____、具有一定 抗干扰能力的粗码，称为_____；另一种是用于分址、_____、具有更强抗干扰能力的精码，称为_____。 2、GPS L1载波的频率是 ________，L2载波的频率是 ________。 3、GPS卫星发射信号是先将编码脉冲调制到_____上进行扩频，再对L波 段的载频进行_____调制，然后由_____发射出去。 4、按照所使用信号的种类和精度GPS用户接收机可以分为_____接收机和 _____接收机。 5、不是 GPS 用户部分功能的是（ ） 。 (A)捕获 GPS信号 (B)解译导航电文，测量信号传播时间 (C)计算测站坐标，速度 (D)提供全球定位系统时间基准 6、P码属于（ ）。 (A)载波信号 (B)伪随机噪声码 (C)随机噪声码 (D)捕获码 7、简述GPS信号的调制过程，并给出信号形成的框图。 8、GPS整个导航系统有哪三大组成部分？简述每个部分的具体内容及其 功能。
试卷答案（第五讲） 1、搜捕卫星信号 、粗测距 、C/A 码 、精密测距 、P 码 2、1575.42MHz 、1227.6MHz 3、伪随机码、BPSK 、卫星天线 4、P 码 、C/A 码 5、D 6、B 7、简述GPS 信号的形成过程，并给出信号形成的框图。 答：GPS 信号包括载波信号，测距码，数据码三部分组成；其中载波信号采用L 波段，包括1L 、2L 两种波段，测距码包括C/A 码和P 码两种信号，数据码即导航电文D 码。 1L 、2L 均是已调波，其调制波是卫星导航电文D 码和伪随机C/A 码、P 码载波信号1L 上调制有P 码、C/A 码及D 码，而载波2L 上只调制P 码和D 码。调制分为两个步骤，采用二级调制（扩频）：首先采用50Hz 的D 码调制一个伪随机码，使频带宽度大大得以扩展，从而实现第一级调制；然后，再用经过调制的复合码去调制L 波段的载波，实现D 码的第二级调制。经过两级跳制后，把发送原来较低频率的D 码转变为发送频率较高的复合码。这两种已经调制的载波信号分别称为第一、第二GPS 卫星发射信号总称为GPS 信号，该信号通过卫星天线最终发射出去。GPS 形成框图如：
“动中通”卫星通信链路分析研究 摘要：本文针对通信卫星“动中通”系统为研究对象，从其结构的组成，发展现状和影响卫星链路的因素等为对象进行介绍和分析，详细的从结构、功能等方面探讨。“动中通”卫星主要是由天线、馈源、反射面和转轴这几部分组成的。为了能更好评估卫星信号的好坏，需要长时间的监视观测，通过观测数据研究卫星链路传输的性能；通信卫星“动中通”在链路的传输上，实现了Ku频段的链路传输特性，通过自动检测系统代替了以往人工测量的方式，通过自动检测系统的精确测量，和以往人工测量相比，大大减小了数据误差，提高了测量的精确度并提高了工作效率，节省了人力资源。 关键词：Ku频段；卫星通信；链路 Analysis of Satellite Communication Link in the "Satcom on the Move" Abstract: In this paper regarded the satellite communication system as the research object. Discussion from the structure, function and other aspects in detailed, analysis the composition of the structure, development status and influence of the satellite link factors as the object of introduction. "Move through" satellite is mainly by the antenna and feed, the reflecting surface and the shaft which are composed, the parabolic cylinder antenna box to receive data of role, the data processing. Through the feed antenna and the reflector will data in the transmission to the original user, to work through the coordination of the internal rotating shaft and other parts. In order to better evaluate the satellite signal is good or bad and need to long time observation, for surveillance, through the observation data of satellite transmission link performance; communication satellite mobile communication in the transmission link, the realization of the Ku band link transmission characteristic. In order to improve the precision of the measurement, the work efficiency and saving human resources, the automatic detection system instead of the previous manual measurement, comparison to the accurate measurement of the automatic detection system, and in the past manual measurement, greatly reducing the error data. Keywords: Ku band; satellite communication; link 引言 自1960年到现在，卫星的发展取得了翻天覆地的变化，各种类型和功能的卫星被研发出来并应用起来，而卫星通信作为其中最为重要的一个分支，在通信领域起到了重大的作用。卫星通信不但具有保密性，还具有低成本的优势；在进行通信时，不但可以传输数据、图像等功能，还可以实现视频通话。至此，对于一些山区、农村、海洋等无法实现通信的地段，都能在卫星作用下实现，鉴于车辆、船舶在卫星通信时的重要作用，被称为“动中通”。 “动中通”卫星通信系统已经广泛应用于军事行动、物流管理、长途交通运输、新闻采访等领域。其功能也逐渐完善，在给高速运动中的车辆提供的卫星通信链路中，不仅可实现话音、视频传输业务，还可进行高速Internet网接入，拥有良好的发展前景。 和传统的VSAT卫星相比，USAT卫星通信口径的大小都是在0.6m以下的，并且设备具有小型化，质量轻等多种特点，完全能满足“动中通”的要求。对于“动中通”的通信频段来说，现在还是以USAT为主的，Ka频段相对现在来说还不能大规模的应用，可能在未来的通信中会逐渐慢慢的向Ka频段转型。
滨江学院 卫星通信 题目卫星通信抗干扰技术的发展趋势 学生姓名 学号 院系 专业 二Ｏ一 4 年 6 月9 日
卫星通信抗干扰技术的发展趋势 摘要：列出卫星通信系统可能遭受的各种干扰的类型, 研究已提出的各种抗干扰处理方法包括天线、扩频和星上处理等方法的原理、特点和国外的研究现状。指出研究基于星上信号处理、便于综合运用多种抗干扰处理措施的卫星通信系统新体制是卫星通信抗干扰技术研究的发展方向, 提出今后值得进一步研究的问题。 关键词：军事卫星通信; 抗干扰; 扩频; 星上处理 1 引言 卫星通信系统由于具有覆盖范围广、传输质量好、部署迅速、组网方便、通信系统投资几乎与通信距离无关、通信可到达地点几乎不受地理环境条件限制等特点, 在军事上具有特别重要的实用价值。军事卫星通信系统负责为战时基本需求提供保密、抗干扰的指挥与通信保障, 具有一定的抗干扰能力是其基本要求。深入广泛地研究抗干扰技术,提高它的抗干扰能力和抗毁性, 具有很重要的意义。本文针对军事通信中的战术干扰, 列出卫星通信系统可能遭受的各种干扰的类型, 研究已提出的各种抗干扰处理方法原理、特点和国外的研究现状。最后对卫星通信抗干扰技术研究的发展方向和今后值得进一步研究的问题进行论述。 2 卫星通信系统可能遭受的干扰 对卫星通信而言, 其上行链路可能遭受的电磁干扰源包括陆地固定式干扰机、车载和舰载移动式干扰机、机载干扰机和干扰卫星, 而干扰卫星和机载式、飞航式、伞挂式干扰机则可对下行链路进行干扰。干扰下行链路时, 干扰源对于卫星转发器, 虽然在功率和距离方面容易取得较大的优势, 但是在覆盖面和信号辐射方向上通常都处于明显的劣势。即使采用机载干扰机在10 km 以上的高空施放强干扰, 其影响面也只能达一百多公里的半径, 更远距离的地面站容易采用旁瓣遮挡技术排除其干扰, 况且地面站容易采用综合抗干扰措施排除各种类型的干扰。因此, 相对而言,卫星通信的上行链路比较脆弱, 是敌方干扰的重点, 这样上行链路抗干扰的研究更为重要。无线通信系统中的干扰有很多, 按照不同的分类依据,可以有很多分类方法。如按其形成方式可分为欺骗式干扰、搅扰式干扰和压制式干扰; 按引导方式可分为定频守候式干扰、连续搜索干扰、重点搜索干扰、跳频跟踪干扰、扩频跟踪干扰和转发式干扰; 按频谱形式可分为瞄准式干扰, 阻塞式干扰, 部分频带式干扰和扫频式干扰; 按发射的控制方式可分为人工干扰和自动干扰等。目前, 国外有源电子干扰技术的干扰频率范围已达到0.5 GHz~ 20 GHz, 干扰功率达上百千瓦, 脉冲峰值功率可达1000000W级以上, 可同时产生多种类型的干扰。各种类型的干扰, 特性相差很大, 对通信信号造成的影响很不相同。因此, 为了确保通信能正常进行, 必须综合地采用多种抗干扰处理措施来进行对抗, 从降低干扰压制比和提高系统干扰容限两个方面来增强通信系统的顽存能力。 3 目前卫星通信中常用的抗干扰技术 抗干扰的基本目的是通过对信息、信息的载体及传播方式进行特定的处理, 提高通信接收端的输出信干比, 使其具备较强的区分有用信号和干扰的能力, 从而正确地接收所需的信号。卫星通信中常用的抗干扰技术有: 抗干扰天线技术、扩展频谱技术、编码调制技术、星上处理技术、限幅和线性化技术等。 3. 1 天线抗干扰技术 卫星通信系统分布在不同的地域、空域, 很容易受到干扰, 所以抗干扰的首要目的是实现灵
卫星通信链路计算过程 星通信载波的链路计算方法为，先分别计算上行和下行链路的载波功率与等效噪声温度比CrT或者载波与噪声功率比C/N、以及载波与干扰功率比CzI ,再求出考虑干扰因素的系统载噪比C/(N+I) 和载波的系统余量。 上下行C/T 上行和下行C/T 的计算公式分别为 CZT u= EIRP E - LOSS U + G/T Sat C/T D = EIRP S - Loss D + GZT E/S 式中的EIRF E和EIRF S分别为载波的上行和下行EIRP, Loss u和L OSS D分别为总的上行和下行传输衰耗，G/T sat和G/T E/S分别为卫星转发器和地球站的接收系统品质因数。上式中的数据均为对数形式。 C/N 与C/T 的关系 C/N 与C/T 的关系式为 C/N = C/T - k - BW N = CZT + 228.6 - BW N 式中的k 为波兹曼常数, BW N 为载波噪声带宽。式中的数据均为对数形式。 C/I 与C/IM 卫星通信载波需要考虑的干扰因素主要有，上行和下行反极化干扰C/I XP_U^n C/I XP_D、以及上行和下行邻星干扰C/I ASJU和C/I AS_Do此外，还需考虑转发器在多载波工作条件下的交调干扰C/IM 。 C/N 与C/I 的合成 由多项C/N 和C/I 求取总的C/N、C/I 、以及C/(N+I) 的算式为 (C/N Total ) -1 = (C/N U ) -1 + (C/N D ) T (C/I Total ) -1 = (C/I XPJU) -1 + (C/I ASJU) -1 + (C∕IM) -1 + (C/I XPJD)-I + (C/I ASJD)-I -1 -1 - 1 (C/(N+I)) -1 = (C/N Total ) -1 + (C/I Total ) 上述三个算式中的数据均为真数形式。 由多项C/N 和C/I 求取总的C/(N+I) 的步骤也可为
关于卫星广播通信中常见干扰问题的分析研究 张荣建广电总局无线电台管理局 摘要：通过对卫星广播通信中常见干扰的类型和原因进行分析，提出可能的应对方法，以期对从业人员在地球站建设运行维护工作中提供一定的借鉴。 关键词：卫星通信干扰分析 一、前言 卫星是我国广播电视节目传输的重要渠道之一。但卫星通信受自身特点的限制和环境的影响，不可避免地会遇到各种干扰。特别是常见通信卫星采用透明转发器，更容易受到一些不可预见的干扰。 随着通信技术的快速发展和广泛应用，卫星信号传输路径上的干扰将越来越多，干扰类型也越来越复杂，需要对此进行分析研究以便采取一定的措施进行识别和克服。 二、干扰的种类和原因及危害程度 根据干扰的来源和危害程度，干扰的种类主要可分为地面干扰、空间段各类自然噪声干扰、空间不明无意干扰、空间恶意干扰等。 1.地面干扰 （1）地球站设备的杂波干扰 对于上行系统设备，杂散指标不合格，工作载波中携带有杂波或谐波；调制器、上变频器输出电平过高，或者“高功放”工作在非线性状态，出现频谱扩散；上变频器、高功放的工作点设置不当，造成载波噪声抬高；上变频器频率漂移等等都会引起干扰，严重影响上行信号传输质量。
典型事例1：某地球站数字电视节目因不明原因最大功率上行时，造成临近卫星转发器节目载波信号质量下降从而提升功率，经查，该地球站大功率上行时，其带外杂散严重超标，更换高功放速调管通道后杂散消失，确认为速调管该通道指标下降引起。 （2）电磁干扰 对于卫星通信，特别是C频段，由于地面存在着大量的微波、雷达、无线电视、调频广播、寻呼业务、工业电磁噪声等干扰。这些干扰源很容易串入地球站上行链路发射上星，造成上行干扰；或串入下行链路造成接收干扰。地球站播出设备接地不良，接地电阻过高，串入交流噪声；电缆屏蔽性能差，电缆插头接地不良；链路电平配置不合理，引起某些设备产生自激等等，都可能在有用频带内串入调频信号产生杂波干扰，这种现象在调频电台附近的地球站经常会遇到。 典型事例2：某地球站模拟电视节目大功率上行时，引起临近卫星转发器节目载波信号受扰质量下降。根据卫星公司安排逐地球站排查原因，发现本站高功放输出有较高杂散输出，断开高功放输入激励，杂散消失，应为输入信号引起，排除高功放本身因素。后经过逐环节测试，最终确定为因信号电缆屏蔽不好，使解码器50Hz交流电源信号串入引起，重做信号线后恢复正常。 典型事例3：某地球站发现本站的中频节目源出现中断。经测试，中频光端机收端输出的70MHz调制信号存在严重杂散干扰，应为节目源前端引起。与前端联系后，在中频光端机发端耦合口测试即发现存在杂散干扰。经排查，中频光端机未接地线，引入了本地发射的调频机信号，连接地线后杂散消失。 2.空间段各类自然噪声干扰 地球站接收系统的空间段各类比较常见的自然噪声主要有：宇宙