廣播衛(wèi)星傳輸干擾及對策分析

1、廣播衛(wèi)星傳輸干擾及對策分析 摘要：近年來，廣播衛(wèi)星被公認(rèn)為是經(jīng)濟(jì)和高效兼?zhèn)涞膫鬏敿夹g(shù)。它憑借傳輸距離遠(yuǎn)、信息容量大和通信頻帶寬的優(yōu)勢得到了飛速發(fā)展。然而，毋庸置疑的是，廣播衛(wèi)星在傳輸過程中還是受到了多種因素干擾，從而對收看效果和傳播效率造成了一定影響。鑒于此，本文主要圍繞廣播衛(wèi)星傳輸?shù)母蓴_和對策展開探討。 關(guān)鍵詞：廣播電視；衛(wèi)星傳輸；干擾；對策 現(xiàn)階段，廣播電視行業(yè)開始全面普及通信衛(wèi)星技術(shù)。它不但可以對大量信息進(jìn)行傳播，而且可以為大眾呈現(xiàn)出許多花樣百變的節(jié)目。盡管通信衛(wèi)星技術(shù)的優(yōu)勢很多，但還有些不足需要完善。受到各種因素的制約，信息傳輸在質(zhì)量上不是很好。再加上無線傳輸系統(tǒng)的開放性，環(huán)境對其產(chǎn)生

2、直接影響，出現(xiàn)生了許多不可忽視的問題。 1廣播電視衛(wèi)星傳輸運(yùn)轉(zhuǎn) 與之前的微波傳輸相比，廣播電視衛(wèi)星傳輸主要是把人造地球衛(wèi)星當(dāng)作一個(gè)中轉(zhuǎn)站，分別對多個(gè)地球站來展開傳輸工作。衛(wèi)星傳輸?shù)陌l(fā)展是以微波接力通信為基礎(chǔ)條件，相較于微波接力通信，衛(wèi)星傳輸具有傳輸質(zhì)量高、覆蓋面大、容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、社會效益高、噪聲影響小和經(jīng)濟(jì)高等若干優(yōu)勢。一顆處于靜止?fàn)顟B(tài)的通信衛(wèi)星所發(fā)出的天線波束大約可以覆蓋近40%的地球表面。衛(wèi)星傳輸是在微波波段的基礎(chǔ)上運(yùn)用了頻帶復(fù)用技術(shù)，使得其通信容量得到了很大的拓展。一般情況下，衛(wèi)星通信都不受地理?xiàng)l件的制約，且它自身投資小、建設(shè)快、覆蓋面積大，所以具有較高的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。衛(wèi)星傳

3、輸系統(tǒng)主要由四個(gè)分系統(tǒng)構(gòu)建而成，分別是指令分系統(tǒng)、地球站、廣播衛(wèi)星和監(jiān)管分系統(tǒng)。其中，廣播衛(wèi)星的地球站和轉(zhuǎn)發(fā)器的主要作用是傳輸信號；監(jiān)控分系統(tǒng)的主要作用是為衛(wèi)星傳輸?shù)恼＿\(yùn)行提供保障。廣播衛(wèi)星在構(gòu)造上主要由通信系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、天線系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和遙測指令系統(tǒng)五個(gè)系統(tǒng)組成。而在衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)中，地球站主要負(fù)責(zé)把用戶的基帶信號網(wǎng)微波信號上調(diào)，并借助衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)向另一個(gè)地球站的傳輸。與此同時(shí)，它還負(fù)責(zé)對衛(wèi)星的下行載波信號進(jìn)行接收，在解調(diào)和處理之后，將其變成基帶信號傳遞給用戶。衛(wèi)星業(yè)務(wù)全面開通之后，監(jiān)控管理分系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控和通信性能的監(jiān)測。它存在的意義是保障整個(gè)衛(wèi)星傳輸線路根據(jù)事先設(shè)計(jì)好的性能進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。指令分

4、系統(tǒng)和跟蹤遙測負(fù)責(zé)跟蹤測量廣播衛(wèi)星，讓衛(wèi)星能夠根據(jù)指定的軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，并以一定的周期為單位對衛(wèi)星軌道參數(shù)進(jìn)行測量，保證和及時(shí)擺正衛(wèi)星位置1。 2衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的使用現(xiàn)狀 通常來說，較為常見的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器也就是人們口中常說的透明型衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器。在最近幾年，我國又研發(fā)出一種新的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，名為再生轉(zhuǎn)發(fā)器。透明型的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器只能實(shí)現(xiàn)對信號的放大和變頻處理。并且，為了能夠把頻帶的利用率有效提升起來，轉(zhuǎn)發(fā)器一般會選擇正交極化原則來對頻譜進(jìn)行反復(fù)利用，而轉(zhuǎn)發(fā)器中間的頻帶就極有可能受到反極化的干擾。和轉(zhuǎn)化器邊緣相比，閉合程度都較小一些。而再生型轉(zhuǎn)發(fā)器不僅要對頻率變換和放大信號，還要處理基帶信號、解調(diào)和重新調(diào)制，這一技術(shù)

5、對于地面設(shè)備的功率需求不是很高。同時(shí)，在再生過程中，上行鏈路所造成的干擾也可以忽略不計(jì)，所以不管是上行鏈路還是下行鏈路都可以達(dá)到最佳效果，有效改善系統(tǒng)的鏈濾性。然而，再生型轉(zhuǎn)發(fā)器有一個(gè)弊端就是只能運(yùn)用在數(shù)字通信系統(tǒng)中，而無法在廣播電視中得到運(yùn)用。 3廣播電視衛(wèi)星傳輸技術(shù)的工作原理 廣播電視的衛(wèi)星信號在傳輸中主要依靠三個(gè)模塊來實(shí)現(xiàn)信號的傳遞，這三個(gè)模塊分別是地球接收器、星載轉(zhuǎn)發(fā)器和上行發(fā)射站。首先運(yùn)行的是上行發(fā)射站，它把處理之后的視頻伴音信號和相關(guān)視頻信號整合到一起，再次進(jìn)行處理，最終形成基帶信號。之后，開始調(diào)制中頻載波的波段，讓基帶信號的中頻載波趨于70MHz。接著，使中頻信號符合特定的發(fā)射頻

6、率。最后，通過發(fā)射站的發(fā)射天線把調(diào)好的頻率傳輸給衛(wèi)星。其次，在地面所發(fā)射的信號被星載轉(zhuǎn)發(fā)器順利接受到之后開始進(jìn)行信號中轉(zhuǎn)工作，由地面接收器成功接收。就目前的電視廣播衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)來看，Ku、C等波段類型較為常見。在星載轉(zhuǎn)發(fā)器運(yùn)行時(shí)，一般就由它來接收發(fā)射信號，之后再進(jìn)行下行的轉(zhuǎn)發(fā)工作。星載轉(zhuǎn)發(fā)器在整個(gè)工作中充當(dāng)著轉(zhuǎn)換機(jī)的角色。最后，在地面接收站成功接收信號之后再次將其轉(zhuǎn)化成開始發(fā)射的視頻信號。地面衛(wèi)星電視接收站主要由三個(gè)部分構(gòu)成，分別是天線、高頻頭和衛(wèi)星接收機(jī)。其中，天線的作用就是對衛(wèi)星信號進(jìn)行接收，利用高頻頭來放大處理電磁波信號，把其頻率轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝恢蓄l信號。完成轉(zhuǎn)變之后，利用電纜將其傳輸至衛(wèi)星接

7、收機(jī)，并調(diào)節(jié)成廣播電視的波段，最后進(jìn)行加重處理2。 4廣播電視衛(wèi)星傳輸過程中存在的干擾因素 在傳輸過程中，廣播電視衛(wèi)星在很大程度上會受到外界因素的影響，導(dǎo)致信號傳輸質(zhì)量較差。為了降低這種情況發(fā)生的概率，筆者認(rèn)為有必要對廣播電視衛(wèi)星傳輸過程中存在的干擾因素進(jìn)行剖析，通過研究分析，找出根本原因，對癥下藥，進(jìn)而提升信息傳輸質(zhì)量。4.1轉(zhuǎn)發(fā)器干擾。因?yàn)檗D(zhuǎn)發(fā)器原因而導(dǎo)致的信號被干擾情況是極為常見的。第一，受到人為因素的加入而導(dǎo)致干擾情況發(fā)生。第二，轉(zhuǎn)發(fā)器本身發(fā)生故障。衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器非常容易被地球站中的設(shè)備所干擾，出現(xiàn)信號功率過大的情況，導(dǎo)致信號質(zhì)量較差。干擾方長期的惡意攻擊，不僅會影響信號正常傳輸，而且會出

8、現(xiàn)許多非法信號，產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。另外，轉(zhuǎn)發(fā)器受到干擾還有可能是一些工作人員的違法行為所致，這種情況不僅會對信號的正常傳輸造成影響，還會對維修質(zhì)量造成影響。4.2干擾地球站衛(wèi)星信號在極化出現(xiàn)時(shí)，若是沒有通過天線來對其進(jìn)行隔離，再加上載波所發(fā)射出的超高功率，會直接導(dǎo)致衛(wèi)星上的反極化用戶正常接收到信號。如果地球站本身的電纜屏蔽功能有所削弱，調(diào)制器性能和磁場環(huán)境就會受到很大程度的影響，導(dǎo)致衛(wèi)星信號在傳輸時(shí)有雜音出現(xiàn)，對信號造成干擾。另外，噪聲還會在鏈路電平配置不合理的情況下出現(xiàn)。如果上行鏈路出現(xiàn)在地面微波中并完成發(fā)射，信號也會被干擾。4.3不同空間段干擾。4.3.1相鄰信道信號受到干擾。在信號進(jìn)行

9、傳輸時(shí)，兩個(gè)相鄰的信道信號是最容易發(fā)生干擾的。相鄰信號頻帶極其容易和用戶的載波頻率重疊在一起，假設(shè)載波頻率沒有達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)，也沒有對寬帶采取任何保護(hù)措施，信號的正常運(yùn)輸極其容易受到影響。為了規(guī)避上述情況，必須要嚴(yán)格遵守載波調(diào)制的要求，并做好測試。4.3.2鄰星干擾。在衛(wèi)星信號傳輸干擾的情況中，鄰星干擾也是十分常見的一種。在干擾類型增多的情況下，再加上衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，不確定影響因素增加。鄰星干擾中還可細(xì)分為下行干擾和上行干擾。在統(tǒng)一覆蓋區(qū)中，干擾衛(wèi)星和被干擾衛(wèi)星同時(shí)存在，且被干擾衛(wèi)星可以接收到正常信號和鄰星信號，即下行干擾；上行干擾即天線口徑較小，上行電平過高，導(dǎo)致功率譜密度超出標(biāo)準(zhǔn)，從

10、而導(dǎo)致干擾情況發(fā)生。4.3.3操作不規(guī)范。在操作候，一旦有不規(guī)范問題和行為出現(xiàn)，就會干擾到信號。在入網(wǎng)操作時(shí)，就有一些衛(wèi)星地球站的頻率和速率在設(shè)置上存在不科學(xué)的情況，從而造成一些用戶在操作上出現(xiàn)違規(guī)，在沒有下達(dá)命令的情況下把載波信號發(fā)射出去，對正常傳輸造成影響。4.4下行鏈路遭到干擾。如果配置性能和下行鏈路配置出現(xiàn)問題，則會間接引發(fā)接地裝置問題，干擾下行鏈路的信號。另外，在接收站的周邊也會有大量的干擾信號出現(xiàn)。這些信號的出現(xiàn)無法避免，只要接近衛(wèi)星信號的頻率，就極有可能進(jìn)入下行鏈路，對正常信號造成干擾。若是附近居民使用到一些電氣屬性設(shè)備的話，信號質(zhì)量就會受到其發(fā)出的電磁波的干擾3。4.5自然因素

11、。在廣播電視衛(wèi)星傳輸中，自然因素也是主要干擾因素之一，且類型較多。4.5.1日凌影響。在一年中，每到春分和秋分季節(jié)，衛(wèi)星就會運(yùn)轉(zhuǎn)到太陽和地球中間的直線上。這個(gè)時(shí)候，衛(wèi)星處于太陽和地球之間，地球站的天線在對準(zhǔn)衛(wèi)星的同時(shí)也可能會對準(zhǔn)太陽，而天線在太陽的照射下會產(chǎn)生巨大的電磁波。與此同時(shí)，地球站會同時(shí)接收到信號和噪聲，導(dǎo)致信噪比有所下降，信號受到干擾。4.5.2雨衰影響。在傳輸信號的過程中，只要降雨區(qū)域出現(xiàn)電波，雨滴就會把它全部吸收掉，電波處于衰減狀態(tài)，雨衰現(xiàn)象出現(xiàn)。雨衰的出現(xiàn)會對地球站和衛(wèi)星的信號接收造成影響，降低其接收功率，對信號造成干擾。4.5.3電離層結(jié)構(gòu)不均勻。如果電離層在結(jié)構(gòu)上分布不平衡

12、，電波在途徑電離層時(shí)就會對處于正常運(yùn)行狀態(tài)下的信號造成干擾。不管是信號的振幅還是相位都會發(fā)生周期性變化，導(dǎo)致電離層閃爍，衛(wèi)星信號的傳輸也會由此變得不穩(wěn)定4。 5廣播電視衛(wèi)星傳輸干擾因素的防范對策 5.1避免惡意干擾。干擾者會惡意地對轉(zhuǎn)發(fā)器造成影響，所以轉(zhuǎn)發(fā)器是需要預(yù)防的關(guān)鍵所在。對此，人們可以選擇各種方法來規(guī)避類似行為。第一，嘗試關(guān)閉轉(zhuǎn)發(fā)器，提高衛(wèi)星通信效果，規(guī)避信號被干擾的情況。第二，對轉(zhuǎn)發(fā)器飽和點(diǎn)強(qiáng)信號對弱信號自帶的抑制特征進(jìn)行巧妙利用，來對信號進(jìn)行控制。第三，盡力降低干擾因素對信號傳輸?shù)母蓴_程度，采取一些抗干擾措施，來對惡意干擾行為進(jìn)行防控，保障信息傳輸?shù)目煽啃院桶踩?。第四，在運(yùn)行功率

13、的提升上，借助功率較大的發(fā)射機(jī)進(jìn)行輔助?；蛘邍L試使用增益高的發(fā)射天線來減少對信號的干擾，對其干擾性進(jìn)行一定弱化。第五，為了保證交調(diào)干擾現(xiàn)象不會發(fā)生，可以對上行功率進(jìn)行合理調(diào)控，讓參與其中的每個(gè)設(shè)備都有一定的回退和余量。5.2減少對地球站的干擾。第一，對極化器、天線和設(shè)備進(jìn)行全面檢查，查看極化器、天線有沒有出現(xiàn)偏差情況，設(shè)備的運(yùn)行情況如何，有沒有被干擾到。第二，對制度進(jìn)行一定完善，強(qiáng)化工作人員信號安全傳輸意識。在出現(xiàn)問題時(shí)，為了保證工作人員能夠良好解決，應(yīng)事先做好應(yīng)急處理計(jì)劃，全方位保障系統(tǒng)安全，就算出現(xiàn)任何突發(fā)情況，工作人員也能夠妥善處理。第三，對每一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測試。對存在問題的節(jié)點(diǎn)故障逐一排

14、查，找出干擾源所在，及時(shí)對設(shè)備進(jìn)行更換。第四，針對被干擾用戶，對其功率和極化進(jìn)行重新標(biāo)定，第五，在對地球站進(jìn)行選址時(shí)，要對周邊環(huán)境做好電磁檢測工作，盡可能對電磁進(jìn)行屏蔽。5.3避免空間段受到干擾。第一，為了保證鄰星不被干擾，必須對干擾源進(jìn)行細(xì)致分析，對鄰星信號和被干擾衛(wèi)星進(jìn)行嚴(yán)格檢測。在查出干擾源之后，采取各種措施來減少干擾。第二，假設(shè)在空間內(nèi)部發(fā)現(xiàn)干擾源的話，則要對空間進(jìn)行監(jiān)測，及時(shí)找出問題并上報(bào)，由上級委派專業(yè)人員進(jìn)行處理。第三，為了保證鄰信道不被干擾，要準(zhǔn)確找出干擾源，使轉(zhuǎn)發(fā)器在工作時(shí)處于一個(gè)可進(jìn)可退的狀態(tài)，減少交替干擾。如果在一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器中存在多個(gè)用戶，則需要相互之間做好交流和監(jiān)督工作，

15、在保證鄰信道不受到干擾的同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)器運(yùn)行正常。5.4避免對地球站造成影響。就目前來說，地面上現(xiàn)存若干種干擾因素。在對天線進(jìn)行架設(shè)時(shí)，首先要考慮到環(huán)境因素。第一，明確干擾源，精準(zhǔn)分析，做好相應(yīng)的防控措施。在高頻頭的選擇上以靈敏度為第一要求，為信號接收質(zhì)量提供保障。第二，在選擇區(qū)域時(shí)，要盡量空曠，與電磁場保持一定的距離。第三，如果出現(xiàn)信號被高強(qiáng)度微波所干擾的情況，為了信號不會被持續(xù)干擾，可以移動接收站。第四，出現(xiàn)全波段干擾時(shí)，可以運(yùn)用屏蔽手段將其屏蔽掉，保證信息更好地傳輸。5.5避免自然因素干擾。應(yīng)該切實(shí)運(yùn)用一些措施來保證衛(wèi)星能夠正常通信，避免出現(xiàn)持續(xù)性干擾的情況，削弱自然因素對信號傳輸造成的不利影響。第一，針對日凌情況，要事先做好預(yù)防準(zhǔn)備，通過地面?zhèn)浞?、雙星備份等方式使信號的干擾性有所弱化。由于日凌現(xiàn)象的發(fā)生是必然的，能做的就是竭盡全力把損失降到最低，讓衛(wèi)星能夠通信正常。第二，針對雨衰情況，要對地球站中的天線仰角進(jìn)行調(diào)整，保證其沒有積水。第三，針對星蝕情況，要對衛(wèi)星供電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。在供電上，選擇使用備用電源，保證衛(wèi)星在不對信號產(chǎn)生影響的前提下能夠正常通信5。 參考文獻(xiàn)： 1王毅.淺析廣播電視衛(wèi)星傳輸安全的影響因素及解決對策J.新聞研究導(dǎo)刊,2018,9(12):245. 2王麗麗.關(guān)于廣播電視衛(wèi)星傳輸常見的干擾與解決措施J