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卫星通信中的抗干扰技术研究与应用在当今信息时代，卫星通信凭借其覆盖范围广、不受地理条件限制等优势，在军事、民用等领域发挥着至关重要的作用。
然而，卫星通信链路的开放性以及太空环境的复杂性，使其极易受到各种干扰的影响。
这些干扰可能来自自然因素，如太阳风暴、电离层闪烁等，也可能来自人为因素，如恶意干扰、电磁频谱冲突等。
为了保障卫星通信的可靠性和稳定性，抗干扰技术的研究与应用成为了关键。
卫星通信中常见的干扰类型多种多样。
其中，无意干扰主要包括同频干扰、邻频干扰等。
同频干扰是指在相同频率上的无用信号对有用信号造成的干扰，这可能是由于频谱分配不合理或者设备故障导致的。
邻频干扰则是相邻频率的信号相互渗透，影响了正常的通信。
有意干扰则更为恶劣，例如，敌方可能会使用大功率的干扰设备对卫星通信进行阻塞式干扰，使其无法正常传输信息；还有一些更为复杂的欺骗式干扰，通过发送虚假的信号来误导接收方。
针对这些干扰，研究人员开发了多种抗干扰技术。
扩频技术是其中一种非常有效的手段。
扩频通信通过将信号的频谱扩展到很宽的频带上，使得单位频带内的功率降低，从而降低了被干扰的概率。
常见的扩频方式有直接序列扩频和跳频扩频。
直接序列扩频是用高速的伪随机码与信息码进行模二加，从而将信号的频谱扩展。
跳频扩频则是让载波频率按照一定的规律在较宽的频带上跳变，使得干扰方难以捕捉到通信的频率。
智能天线技术也是卫星通信抗干扰的一大利器。
智能天线能够根据信号的来波方向自适应地调整天线的方向图，使天线主瓣对准有用信号，零陷对准干扰信号，从而提高信号的接收质量和抗干扰能力。
此外，还有一些新兴的技术，如空时编码技术，它结合了空间和时间的维度，通过在不同的天线和不同的时间点上发送编码后的信号，不仅提高了系统的容量，还增强了抗干扰性能。
在卫星通信抗干扰技术的应用方面，军事领域一直是需求最为迫切的。
在战场上，卫星通信的稳定性和安全性直接关系到作战指挥的有效性。
例如，军事卫星通信系统通常会采用多种抗干扰技术的组合，以应对敌方复杂的干扰手段。
卫星通信抗干扰中跳频技术运用分析摘要：在通信系统、社会环境、自然环境等多种因素的干扰之下，导致卫星通信系统的通信质量受到极大影响，为解决这一问题，跳频技术得以应用。
基于此，简要介绍了干扰卫星通信效果的主要来源，并分析了跳频技术在卫星通信抗干扰中的表现，最后针对跳频技术在卫星通信抗干扰中的实际应用展开了详细探讨。
关键词：卫星通信；抗干扰；跳频技术引言：随着当前科学技术以及社会的发展，人们对于通信服务的需求和要求不断提升，为保障通信服务质量效果，卫星通信系统在实际运行的过程中，所受到的干扰影响成为亟待解决的关键性问题，这些干扰使得卫星通信系统的信息传输遭受到严重阻碍，因此我国始终坚持对于卫星通信系统在抗干扰方面的研究和探索。
随着抗干扰技术的发展和变革，跳频技术应运而生，并且在卫星通信抗干扰当中取得了良好的应用效果。
一、干扰卫星通信效果的主要来源（一）通信系统干扰通信系统干扰主要指的是通信系统在实际运行的过程中，由于技术限制等方面的原因，导致通信卫星频率资源难以充分满足当前通信服务需求，存在同频运行的情况。
这就使得在卫星实际运行的过程中，由于通信频率复用，或者与邻近卫星之间隔离效果较弱等方面原因，造成不同卫星通信系统之间存在耦合情况，进而产生不良影响，造成通信干扰。
（二）社会电磁干扰在当前科学技术不断发展的情况下，社会当中各个领域所应用的部分设备会产生一定电磁干扰，使得通信系统信息传输质量受到较为严重的影响。
例如，大型医疗设备、高功率无线电信号等。
这种社会环境电磁干扰主要表现在卫星与地面站之间进行信号传输时，由于电磁干扰影响，造成传输信号减弱、受损等情况。
（三）自然环境干扰自然环境干扰主要指的是卫星通信过程中所处的宇宙环境所造成的干扰影响，例如行星运动、太阳噪声等。
因此此类影响是必然存在的，同时也是难以避免的，这种环境干扰时时刻刻都会对卫星通信过程中的信号传输产生影响[1]。
二、跳频技术的抗干扰表现（一）躲避方式躲避是跳频技术对抗干扰的主要方式之一，这种躲避作用对于单频干扰以及频带干扰等有着较好的效果。
卫星通信抗干扰系统一般可理解为，通信装备及系统为对抗干扰方利用电磁能和定向能控制、攻击通信电磁频谱，以提高其在通信对抗中的生存能力所采取的通信反对抗技术体系、方法和措施。
一般说，通信抗干扰的基本体系、方法、措施可分为三类：1、信号处理。
如直接序列扩频技术（DS-SS），其关键参量是作为时间函数的相位；跳频技术（FH-SS）其关键参量是作为时间函数的载频；等等。
2、空间处理。
如采用自适应天线调零技术，当接收端受到干扰时，使其天线方向图零点自动指向干扰方向，以提高通信接收机的信干比。
3、时间处理。
如猝发传输技术，由于通信信号在传输过程中暴露的时间很短暂，从而大大降低了被干扰方侦察、截获的概率。
通信抗干扰技术研究的就是在已知或预测敌方的干扰手段情况下，在上述技术基础上（当然不排除以后有新的技术类别）选取适当的技术手段来消除或减轻敌方干扰，而使我方需要进行的通信能够延续的一项技术。
对敌方的干扰性质，强度、种类、手段、采用的体系，了解得越清楚，采取的措施越有针对性，取得的效果也越好。
由于敌方的对抗手段往往是综合的、多变的，有的可能是完全新颖的，所以抗干扰的手段也必须采取多种方式的结合才能取得较好的效果。
通信抗干扰技术的特点：1、对抗性强，技术综合性强，难度高，发展快，某种程度上说是敌我双方智慧和技术的斗争。
通信的成败关系着战争的胜负，所以此技术对抗性很强。
通信抗干扰有了新技术，搞对抗的就想新的对策，反过来也一样，这样就促进了技术的发展和难度的提高。
2、对技术的实用性和可靠性的要求高，通信抗干扰必须在战场上实际解决问题。
指标高而不可靠或不实用是不能容忍的，其后果不堪设想。
［相关技术］通信对抗；扩频技术；抗干扰电台；卫星通信抗干扰［技术难点］1、提高跳频速率有利于抗干扰，但跳速提高需解决如下问题：接收机中频滤波器产生的瞬时扰动问题；发射机功率输出截止状态产生的过渡问题；频率合成器高速频率切换问题；对邻道的干扰问题；同步问题。
卫星通信抗干扰技术及其发展趋势摘要；卫星通信本质上属于无线通信方式，即在地球轨道上借助卫星实现中继通信。
它广泛应用于定位、检测和通信。
随着当今时代科学技术的发展和创新，以及人们对通信需求的不断增加，卫星通信技术逐渐成熟。
然而，由于大多数通信卫星处于地球静止轨道，这种独特的限制导致大量卫星部署在地球轨道上。
因此，对频率资源的利用有很大的限制。
面对日益增长的通信业务需求，我们要积极推进卫星通信抗干扰技术的创新和优化，在了解各种干扰因素的基础上有效应对，努力维护卫星通信的安全稳定。
关键词：卫星通信；抗干扰技术；发展；趋势1 卫星通信的干扰因素1.1 电磁干扰电磁干扰是影响卫星通信质量的典型因素。
当今时代，随着电子技术和信息技术的不断发展和创新，电子设备已经渗透到人类社会的各个角落，这些电子设备发出的电磁信号必然会影响卫星通信信号的传输，尤其是雷达系统、广播信号和微波通信，这种电磁干扰功率大，影响不可忽视。
此外，工业生产设备的电气噪声、医疗设备的电磁波以及地球站设施质量问题造成的杂波也在一定程度上影响了卫星通信的信号传输质量。
1.2通信系统干扰在卫星通信系统运行过程中，地面站与卫星之间的信号传输主要依靠通信信号处理设备来实现。
随着这项技术的广泛应用，技术创新没有同步提高，导致现有卫星频率资源不足。
它们中的大多数只能在同一频率上独立运行。
此外，由于相邻卫星之间的隔离不够，卫星通信之间可能存在耦合效应，导致通信质量下降。
1.3自然环境干扰自然环境干扰难以避免，主要是因为卫星处于宇宙环境中。
无论是太阳噪声、行星运动、大气粒子散射、电离层闪烁、太阳黑子异常等，产生的射线或能力都有能力产生覆盖范围广的高能电磁波束，这将不可避免地影响卫星通信系统的正常运行，信号传输质量降低。
2 卫星通信抗干扰技术分析2.1 扩展频谱技术扩频技术是将编码序列的频谱独立于信号进行扩展，使其带宽远远超过所需的最小范围。
扩频技术是目前应用最广泛的抗干扰技术。
军事通信系统的抗干扰技术研究与发展与应用在现代战争中，军事通信系统的作用至关重要。
它是连接指挥中心与作战部队、传递情报和指令的关键纽带。
然而，复杂的电磁环境和敌方的有意干扰，给军事通信系统的稳定运行带来了巨大挑战。
因此，深入研究军事通信系统的抗干扰技术，并不断推动其发展与应用，具有极其重要的战略意义。
一、军事通信系统抗干扰技术的重要性军事通信系统的可靠性和稳定性直接关系到战争的胜负。
在战场上，敌方会采取各种手段对我方通信进行干扰，如电磁压制、信号欺骗、网络攻击等。
一旦通信系统受到干扰，指挥命令无法及时下达，情报信息不能准确传递，作战部队将陷入混乱，甚至可能导致战斗的失败。
因此，强大的抗干扰技术是保障军事通信系统有效运行的基石。
二、常见的军事通信系统干扰类型1、自然干扰自然干扰主要包括雷电、静电、太阳黑子活动等引起的电磁干扰。
这类干扰具有随机性和不可预测性，但通常强度较低，对军事通信系统的影响相对较小。
2、人为有意干扰人为有意干扰是敌方有针对性地对我方通信系统实施的干扰，是军事通信面临的主要威胁。
这包括以下几种类型：阻塞式干扰：通过发射大功率的噪声信号，覆盖我方通信频段，使我方通信信号被淹没在噪声中，无法有效接收。
欺骗式干扰：伪造与我方通信信号相似的假信号，误导我方接收设备，造成通信错误。
跟踪式干扰：能够实时监测我方通信信号的频率和特征，动态调整干扰信号的参数，实现精准干扰。
三、军事通信系统抗干扰技术的研究现状为了应对各种干扰威胁，科研人员在军事通信系统抗干扰技术方面开展了大量的研究工作，并取得了一系列重要成果。
1、扩频技术扩频技术是目前军事通信中应用较为广泛的抗干扰技术之一。
它通过将信号的频谱扩展到一个较宽的频带上，降低了信号的功率谱密度，使敌方难以检测和干扰。
常见的扩频技术有直接序列扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）。
DSSS 是将原始信号与高速的伪随机码进行相乘，使信号的频谱得到扩展；FHSS 则是使通信信号在多个不同的频率上快速跳变，使敌方难以跟踪和干扰。
完善卫星通信抗干扰技术体系研究作者：李梓化来源：《中国新通信》2014年第05期【摘要】本文以卫星通信干扰技术为研究对象，通过对卫星通信技术可能面临的干扰技术类型的和相关抗干扰技术方案的分析，结合现代卫星通信抗干扰技术的革新和发展趋势，在克服现有卫星通信抗干扰技术的不足的基础上，试图探索出一种能整合运用多种有效抗卫星通信抗干扰技术的优化卫星信号处理的新型卫星通信体制，推动卫星通信抗干扰技术的理论研究。
【关键词】卫星通信干扰抗干扰系统现代卫星通信由于具有多种独特的通信优势，如通信范围广、通信数据质量高、通信组网方便、通信系统投资成本低、可有效克服复杂地理环境等优势，因此在军事和其他特殊行业领域应用范围十分广。
卫星通信系统的种种优点能有效满足军事通信的保密性和抗干扰性要求，然而卫星通信系统也会面临通信干扰的潜在危险，需要进一步发展和完善通信系统的抗干扰技术方案和体系。
一、卫星通信面临的潜在的干扰卫星通信系统主要分为上行链路和下行链路，上行链路面临的潜在干扰是主要是电磁干扰，如陆地固定式干扰机、机载干扰机和干扰卫星发射的干扰电磁信号，下行链路主要面临的是飞航式、机载式通信电磁干扰，但是下行链路被干扰时，干扰源在覆盖范围和信号干扰强度上都较小。
因此卫星通信系统的上行链路干扰处于相对薄弱环节。
上行链路面临的干扰依据不同的划分标准可以划分为多种不同的干扰类型。
如按照干扰的形成方式可以划分为欺骗式干扰、压制式干扰和搅扰式干扰；按照干扰信号的频谱形式可以换分为瞄准式信号干扰、部分频带式信号干扰、扫频式信号干扰和阻塞式信号干扰等。
西方发达国家的通信干扰技术的频率范围是0.5GHz到20GHz之间，干扰信号的脉冲峰值功率甚至可以达到10万W级上，干扰类型众多。
二、卫星通信常用的抗干扰技术卫星通信抗干扰的主要目标是对信息数据、信息载体和信息传播方式进行有意识的处理，从而有效提高通信接收端的输出信干比，提升信号的抗干扰能力，使卫星通信系统能高效实现有用信息的传递。
卫星通信抗干扰系统
一般可理解为，通信装备及系统为对抗干扰方利用电磁能和定向能控制、攻击通信电磁频谱，以提高其在通信对抗中的生存能力所采取的通信反对抗技术体系、方法和措施。
一般说，通信抗干扰的基本体系、方法、措施可分为三类：
1、信号处理。
如直接序列扩频技术(DS-SS)，其关键参量是作为时间函数的相位；跳频技术(FH-SS)其关键参量是作为时间函数的载频；等等。
2、空间处理。
如采用自适应天线调零技术，当接收端受到干扰时，使其天线方向图零点自动指向干扰方向，以提高通信接收机的信干比。
3、时间处理。
如猝发传输技术，由于通信信号在传输过程中暴露的时间很短暂，从而大大降低了被干扰方侦察、截获的概率。
通信抗干扰技术研究的就是在已知或预测敌方的干扰手段情况下，在上述技术基础上(当然不排除以后有新的技术类别)选取适当的技术手段来消除或减轻敌方干扰，而使我方需要进行的通信能够延续的一项技术。
对敌方的干扰性质，强度、种类、手段、采用的体系，了解得越清楚，采取的措施越有针对性，取得的效果也越好。
由于敌方的对抗手段往往是综合的、多变的，有的可能是完全新颖的，所以抗干扰的手段也必须采取多种方式的结合才能取得较好的效果。
通信抗干扰技术的特点：
1、对抗性强，技术综合性强，难度高，发展快，某种程度上说是敌我双方智慧和技术的斗争。
通信的成败关系着战争的胜负，所以此技术对抗性很强。
通信抗干扰有了新技术，搞对抗的就想新的对策，反过来也一样，这样就促进了技术的发展和难度的提高。
2、对技术的实用性和可靠性的要求高，通信抗干扰必须在战场上实际解决问题。
指标高而不可靠或不实用是不能容忍的，其后果不堪设想。
[相关技术]通信对抗；扩频技术；抗干扰电台；卫星通信抗干扰
[技术难点]
1、提高跳频速率有利于抗干扰，但跳速提高需解决如下问题：接收机中频滤波器产生的瞬时扰动问题；发射机功率输出截止状态产生的过渡问题；频率合成器高速频率切换问题；对邻道的干扰问题；同步问题。
在短波跳频时，高速跳频的频率合成器、宽带天线、宽带功放都是技术上应当解决的问题。
2、扩频系统中常用的专用高速集成电路（例高速PN码发生器、调制器等）及数字信号处理器DSP的开发和研制生产是通信抗干扰技术突破的重要保证。
3、新型扩频码的研究和工程化。
这既是发展方向，又是技术难点。
4、自适应天线对于干扰信号的抑制原理已如前述，目前已得到越来越多的应用。
正在成为通信抗干扰技术的一个重要方面。
但在H F/VHF/UHF实现自适应调零天线，目前尚有一定困难。
[国外概况]
在电子对抗中，谁赢得了通信的主动权，谁就可以取得战争的胜利。
抗干扰通信是电子战的一部分，国外许多国家都非常重视通信抗干扰技术的发展，都投入大量人力、物力、财力进行通信抗干扰技术的研究。
由于扩展频谱技术具有信号频谱宽、波形复杂、参数多变、安全隐蔽等显著特点，已成为当代通信抗干扰技术的重要发展方向和体制，也成为通信对抗技术的主要发展方向与体制。
国外常用的有跳频技术、直接序列扩频技术、跳时技术、混合扩频技术等。
当然还有非扩展频谱类的抗干扰技术，如自适应天线技术、猝发通信技术、纠
错编码与交织编码技术、分集技术等。
我们以扩展频谱技术为主，适当结合其它方式来介绍通信抗干扰技术。
一、扩展频谱抗干扰技术
1、跳频技术(FH)
跳频技术是用扩频码序列去进行频移键控，使载波频率不断跳变而扩展频谱的一种方法。
它是一种比较成熟的抗干扰技术，具有较强的抗干扰能力，已在战术通信中得到广泛的应用。
国外自六十年代起就对跳频体制的理论和技术进行了研究，七十年代即研制出实用的跳频电台，到了八十年代，跳频电台已成为世界各主要国家的重要通信装备。
随着调制技术、编码技术、微电子技术、特别是DSP技术和计算机网络技术的迅速发展，跳频技术在90年代又有了新的发展，目前正向着自适应、高速、变速率和宽带的方向发展。
初期跳频电台大多采用分频段跳频，其跳频带宽也较窄，跳频速率也较低。
例英国450系列UHF/SSB电台的带宽为5MHz，跳频速率仅30跳/秒。
专家们分析，快速跟踪式干扰很难对中高速跳频电台进行有效干扰，可采用a.提高跳频速率；b.加大跳频带宽，既可分频段跳，也可全频段跳；c.变速跳频；d.适当增加跳频组网数目等方法来对付快速跟踪式干扰。
而对于宽频段阻塞式干扰则除同上a、b外，还可采用自适应跳频的办法。
例如,美国的Milstar军事星在EHF频段因频谱资源丰富，可在1GHz的频带内实现快速宽带跳频，使得现有的干扰技术无法对它实施有效的干扰。
法国Thomson－CSF公司的350H系列电台和SYSTEME－3000系列中的TRC－3500电台都利用了S KYHOPPER自适应跳频模式。
能有效地对付阻塞干扰和点频干扰，提高信道利用率（达50%），并改善通信质量。
另外，英国Racal公司生产的Panther-H高频电台有通用定频、自适应定频和智能跳频三种方式。
在智能跳频方式中可对128个频率扫描，从中选出一组静噪频率。
据称这种智能跳频方式在传输质量上优于传统方式，而且比SKY HOPPER自适应跳频能力有所提高。
采用跳速多变的方式，可不断打
乱敌方的侦察和跟踪部署，是有效的抗跟踪干扰措施之一。
目前，国外报导的变速跳频电台多是半自动变速或有限种跳速随机可变，有些可通过随机性信令实现跳速索引。
如美国Litlon公司早在80年代中期就推出多速率的7680抗干扰通信设备。
法国Thomson－CSF公司1 996年推出的海军电台ERM－9000（VHF/UHF）亦具有低速和快速跳频能力。
PR4G系列电台之一TRC9600机载跳频电台具有快速/中速跳频速度变换能力。
南非Grinel通信公司生产的TRC－1600背负电台是一种多速率（慢、中、快）多波形抗干扰电台，该公司推出的另一种TRC－1600多模式背负电台具有可变跳频带宽（5MHz－175MHz）和可变跳速（4－33Hz（SSB），70Hz（FM/AM））功能，同时还有智能AF C（自动频率控制）、AGC（自动增益控制）等功能。
瑞典Shadow技术公司于1995年推出的SFH－41型CHAMELEON跳频VHF手持电台有3个跳频速率（分别为12.5、20、50跳、秒），且跳速在任何频率上的驻留时间都很短。
现有扫描器还很难锁定这样的信号，因此其防窃听、抗干扰能力更强。
功率自适应跳频是通信方对每个有效频率自适应地调整发射功率，使功率输出在满足收端正常接收的情况下达到最低，提高信号的隐蔽性，从而达到抗干扰目的，其关键技术是宽带、大动态范围的可变增益功率放大器。
以色列Yadiran通信公司的HF－6000自适应HF /SSB跳频电台，可在全频段自适应跳频，其跳速在15－20跳/秒范围可变。
具有自适应射频功率输出，自动化信道频率选择，机内自动建立链路等功能。
此外，跳频空闲信道搜索跳频（跳频FCS）是一种新的跳频自适应技术。
法国Thomson－CSF公司的新型战术通信系列电台PR4G在1 996年的改进中增加了跳频空闲信道搜索功能，这种方式在每次通话前对全部信道进行空闲信道检测，即使大部分频率被干扰，仍可保持通信。
分跳频（DFH）技术是一种新的跳频技术，美国Lockheed Sande rs公司1995出品的HF增强型相关跳频电台（CHESS）是一种能保障低截收和检测概率及高抗干扰能力的高速短波跳频系统。
它是新一代短波扩展频谱技术的代表。
跳速5000跳/秒，信道探测每秒开销200
个频率，其余4800个频率用于传数据。
无纠错时最高数据率可达19. 2kbit/s。
当以4.8kbit/s速率发射时，电台误码率为1×10－5。
2、直接序列扩频技术（DS）
直接序列扩频是一种真正对抗的抗干扰体制，它将有用信号在很宽的频带上进行扩展，使单位频带内的功率变小，即信号的功率谱密度变低，通信可在信道噪声和热噪声的背景下，用很低的信号功率谱进行通信，使信号淹没的噪声里，敌方不容易发现信号。
该技术的特点是信号隐蔽性好，截获概率低，并能抗多径干扰，而且容易实现码分多址体制。
直接序列扩频技术在卫星通信，例跟踪与数据中继卫星系统、微波通信、数字蜂窝通信中结合CDMA多址技术及军用电台中得到了广泛的应用，提高了通信的抗干扰能力。
由于器件的进步及混沌理论的直接序列的出现，使直接序列系统更利于同步和减少码间串扰，为实现超宽带序列扩频创造了条件。
典型的产品有美国SICOM公司1995年在美国95年联合武士互通性演示验证（JWID'95）演示会上演示它开发的宽带短波收发信机。
而西德TST公司生产的TST－2007无线保密电台，采用直接序列扩频技术，在29MHz带宽上编码，使每赫兹的功率很少，以致在近距离上也难以检测到传输信号。
为了增加直扩系统的处理增益，常可采用M元扩频的方法，M元扩频（或称软扩频）方式将基带信号的K个比特分成一组，从而形成一个K位的地址信号，总共有2k地址，每个地址对应一个伪随机码。
使用的伪随机码的数目比直扩方式增加了2k －1个，码长增加了K 倍，处理增益增加了10lgkdB，因而其抗干扰能力也相应提高，但设备复杂度也提高。
直接扩频技术（包括M元扩频）虽得到广泛应用，但在VHF战术通信等场合往往有明显的远近效应，因此一般应用时要采取混合方式，同时还需采取增加扩频码码长，直扩码型的种类以及采用交织编码和纠错编码技术等增强措施。
