軍事衛(wèi)星通信論文
現(xiàn)今,空間已經(jīng)成為影響各國(guó)軍事主導(dǎo)權(quán)的重要領(lǐng)域,而空間的戰(zhàn)場(chǎng)是靠通信衛(wèi)星來掌控的,但是由于衛(wèi)星極易受到對(duì)方各種方式的攻擊,因此軍事衛(wèi)星通信始終成為這一領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家推薦的軍事衛(wèi)星通信論文,希望大家喜歡!
軍事衛(wèi)星通信論文篇一
《淺談軍事衛(wèi)星通信的干擾》
摘要:本文主要研究了軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)所面臨的抗干擾問題,對(duì)其干擾因素進(jìn)行了分析,簡(jiǎn)要探析衛(wèi)星通信系統(tǒng)的抗干擾技術(shù),設(shè)計(jì)出干擾分析決策系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:衛(wèi)星通信 干擾 抗干擾
現(xiàn)今,空間已經(jīng)成為影響各國(guó)軍事主導(dǎo)權(quán)的重要領(lǐng)域,而空間的戰(zhàn)場(chǎng)是靠通信衛(wèi)星來掌控的,但是由于衛(wèi)星的四周并無(wú)封閉的區(qū)域,其只能自始至終敞開暴露在空中,極易受到對(duì)方各種方式的攻擊,因此衛(wèi)星通信中的干擾與抗干擾的話題,始終成為這一領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。以下篇幅,筆者將對(duì)現(xiàn)階段衛(wèi)星通信所面臨的干擾及抗干擾因素作以總結(jié),并針對(duì)干擾及抗干擾問題,提出自己的淺薄之見。
一、衛(wèi)星通信所面臨的干擾
作為特殊信道的衛(wèi)星信道由兩條鏈路組成:上行鏈路和下行鏈路。對(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的干擾通常是通過對(duì)這兩條鏈路進(jìn)行的。
(1)對(duì)上行鏈路的干擾
正是由于通信衛(wèi)星都暴露在空中的確定軌道上,因此極容易被敵方發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行相應(yīng)的干擾。而一旦上行鏈路中的轉(zhuǎn)發(fā)器受到了干擾,那么通過此轉(zhuǎn)發(fā)器的所有用戶都會(huì)受到影響。
(2)對(duì)下行鏈路的干擾
由于地面站天線具有方向性,若想干擾通信衛(wèi)星,必須使得干擾機(jī)接近信號(hào)接收地面站。對(duì)于軍事衛(wèi)星來說,不同種類的衛(wèi)星受到干擾的程度各不相同。對(duì)于戰(zhàn)略衛(wèi)星而言,各國(guó)的地面站會(huì)設(shè)定一定的保護(hù)措施,使得敵方難以接近,因此干擾效果會(huì)大打折扣。而對(duì)于戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)星來講,由于其距離敵方較近,受到干擾的效果會(huì)較強(qiáng)。
(3)對(duì)衛(wèi)星的干擾
若衛(wèi)星本身受到干擾,則整個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)將面臨癱瘓的狀態(tài)。由于衛(wèi)星距離地球站以及干擾機(jī)相近,與二者之間的關(guān)系又是共視的,且衛(wèi)星天線覆蓋范圍較廣。因此,即使對(duì)天線的方向圖進(jìn)行了賦型處理,但是只要在鄰國(guó)或公海有足夠的EIRP,那么在衛(wèi)星天線所能覆蓋到得范圍內(nèi),干擾地球站的信號(hào)就能對(duì)衛(wèi)星起到干擾效果。
二、衛(wèi)星通信的抗干擾技術(shù)
由于衛(wèi)星通信干擾源的差異性,對(duì)通信系統(tǒng)產(chǎn)生的影響不盡相同。因此,為了確保衛(wèi)星通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行,必須采用綜合的手段與其對(duì)抗。
(一)擴(kuò)展頻譜技術(shù)
1.直接序列擴(kuò)頻(DS)抗干擾
直接序列擴(kuò)頻信號(hào)通過高碼率的擴(kuò)頻碼序列來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的頻譜擴(kuò)展,從而使得單位頻帶內(nèi)的功率變小,使信號(hào)的功率譜密度變低。在此情況下,通信便可在熱噪聲和信道噪聲的掩飾下,使對(duì)方忽略信號(hào)的存在。而在接收端采用相同的擴(kuò)頻碼技術(shù)進(jìn)行解擴(kuò)從而恢復(fù)擴(kuò)展后的信號(hào)。由于干擾信號(hào)與擴(kuò)頻碼的非相關(guān)性,接收端在解擴(kuò)時(shí)可實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾信號(hào)的處理增益。
2.跳頻抗干擾
跳頻技術(shù)是目前主要應(yīng)用于軍用通信中的技術(shù),它可以有效地避開干擾,發(fā)揮通信應(yīng)有的效能。跳頻是利用載波頻率的隨機(jī)跳變性來實(shí)現(xiàn)在一個(gè)遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的帶寬內(nèi)躲避干擾。對(duì)方如果要達(dá)到完全干擾信號(hào)的目的,那么必須要干擾整個(gè)帶寬內(nèi)相當(dāng)大的范圍。
(二)星上處理技術(shù)
主要有以下幾種星上處理抗干擾應(yīng)用:
1.跳頻星上處理抗干擾
上行鏈路采用跳頻抗干擾信號(hào),在星上進(jìn)行解跳和解調(diào),然后將數(shù)據(jù)進(jìn)行異步時(shí)分復(fù)用,重新調(diào)制后在下行轉(zhuǎn)發(fā)。根據(jù)不同的系統(tǒng)要求,在星上還可以采用譯碼和重新編碼技術(shù),下行也可調(diào)制后采用跳頻技術(shù)對(duì)下行鏈路進(jìn)行保護(hù)。
2.直接序列擴(kuò)頻星上處理抗干擾
上行鏈路采用直接序列擴(kuò)頻抗干擾信號(hào),在星上進(jìn)行解擴(kuò)、解調(diào),數(shù)據(jù)通過異步時(shí)分復(fù)用后,重新調(diào)制在下行進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。根據(jù)不同的系統(tǒng)要求,在星上可以采用譯碼和重新編碼技術(shù),下行也可以采用直接序列擴(kuò)頻技術(shù)對(duì)下行鏈路進(jìn)行保護(hù)。
3.混合擴(kuò)頻星上處理抗干擾
混合擴(kuò)頻主要是上行采用跳頻抗干擾信號(hào),信號(hào)傳送到衛(wèi)星上后,在星上完成解跳和解調(diào)。解調(diào)后的數(shù)據(jù)通過異步時(shí)分復(fù)用,重新調(diào)制后再經(jīng)直接序列擴(kuò)頻后在下行鏈路進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。根據(jù)系統(tǒng)要求的不同,在星上還可以采用譯碼和重新編碼等技術(shù)。
4.星上Smart AGC抗干擾技術(shù)
Sman AGC主要是根據(jù)強(qiáng)干擾與直接序列擴(kuò)頻通信信號(hào)包絡(luò)的不同特點(diǎn),通過自適應(yīng)包絡(luò)變換實(shí)現(xiàn)強(qiáng)干擾的抑制。當(dāng)上行鏈路無(wú)干擾時(shí),它不對(duì)信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)處理,相當(dāng)于線性放大器;當(dāng)檢測(cè)到上行鏈路強(qiáng)干擾時(shí),通過將包絡(luò)線性放大區(qū)向右移,從而產(chǎn)生零區(qū),使多數(shù)干擾落入零區(qū)而被消除,而與強(qiáng)干擾相疊加的小信號(hào)部分被放大,因此改善了輸出的信噪干比。
(三)星上處理和星地寬帶跳頻相結(jié)合的抗干擾技術(shù)
在星上通過對(duì)上行信號(hào)進(jìn)行解跳和解調(diào),將信號(hào)還原為數(shù)字信號(hào),然后進(jìn)行再調(diào)制再跳頻。較大地提高了星上處理轉(zhuǎn)發(fā)器的抗干擾能力。
三、干擾分析決策系統(tǒng)
每顆衛(wèi)星都有自己的抗干擾體制,而在同一顆衛(wèi)星上又存在著多種抗干擾體制。我們應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況,有目的性的采取干擾措施,才能做到有針對(duì)性的抗干擾,達(dá)到抗干擾的效果。而采用了抗干擾手段后,必然會(huì)犧牲系統(tǒng)的有效資源,因此,需要建立一套衛(wèi)星通信抗干擾分析決策系統(tǒng),協(xié)調(diào)網(wǎng)內(nèi)用戶的通信采用的抗干擾體制。
信號(hào)探測(cè)與偵收、信號(hào)的解析與判別、抗干擾決策系統(tǒng)、指令發(fā)布系統(tǒng)四部分,構(gòu)成了一個(gè)完整的衛(wèi)星通信的抗干擾支持與決策系統(tǒng)。
(1)信號(hào)的探測(cè)與偵收:利用軟件無(wú)線電技術(shù),進(jìn)行射頻直接采樣、數(shù)字下變頻及多速率處理。達(dá)到接收進(jìn)入衛(wèi)星通信系統(tǒng)或轉(zhuǎn)發(fā)器的信號(hào)的目的。
(2)信號(hào)的解析與判別:利用信號(hào)調(diào)制樣式自動(dòng)識(shí)別技術(shù),對(duì)各種調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。以達(dá)到完成各種調(diào)制信號(hào)的解調(diào),對(duì)信號(hào)進(jìn)行敵我識(shí)別的目的。
(3)抗干擾決策系統(tǒng):利用前面兩部分所得到的結(jié)果,在系統(tǒng)被敵方干擾的時(shí)候,對(duì)干擾信號(hào)的性質(zhì)進(jìn)行分析,來確定:干擾的種類(瞄準(zhǔn)式干擾、跟蹤干擾和阻塞式干擾);受干擾轉(zhuǎn)發(fā)器的數(shù)量、信號(hào)強(qiáng)度;受干擾轉(zhuǎn)發(fā)器頻帶的數(shù)量;暫未受到干擾轉(zhuǎn)發(fā)器資源的數(shù)量。確定了上述內(nèi)容之后,就可以采取與之相對(duì)應(yīng)的抗干擾體制,發(fā)布可以利用的頻帶及頻率點(diǎn),決定哪些站通信時(shí)需要采取抗干擾手段。
(4)指令發(fā)布系統(tǒng):通信系統(tǒng)根據(jù)抗干擾決策系統(tǒng)提供的指令,自動(dòng)切換到相應(yīng)的抗干擾工作方式。
參考文獻(xiàn):
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[3]《新一代衛(wèi)星通信系統(tǒng)抗干擾抗摧毀的研究》.邱永紅、梁濤、于勇.無(wú)線通信技術(shù).2003年第4期
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