广播卫星传输干扰及对策分析

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摘要：近年来，广播卫星被公认为是经济和高效兼备的传输技术。它凭借传输距离远、信息容量大和通信频带宽的优势得到了飞速发展。然而，毋庸置疑的是，广播卫星在传输过程中还是受到了多种因素干扰，从而对收看效果和传播效率造成了一定影响。鉴于此，本文主要围绕广播卫星传输的干扰和对策展开探讨。

关键词：广播电视；卫星传输；干扰；对策

现阶段，广播电视行业开始全面普及通信卫星技术。它不但可以对大量信息进行传播，而且可以为大众呈现出许多花样百变的节目。尽管通信卫星技术的优势很多，但还有些不足需要完善。受到各种因素的制约，信息传输在质量上不是很好。再加上无线传输系统的开放性，环境对其产生直接影响，出现生了许多不可忽视的问题。

1广播电视卫星传输运转

与之前的微波传输相比，广播电视卫星传输主要是把人造地球卫星当作一个中转站，分别对多个地球站来展开传输工作。卫星传输的发展是以微波接力通信为基础条件，相较于微波接力通信，卫星传输具有传输质量高、覆盖面大、容量大、传输距离远、社会效益高、噪声影响小和经济高等若干优势。一颗处于静止状态的通信卫星所发出的天线波束大约可以覆盖近40%的地球表面。卫星传输是在微波波段的基础上运用了频带复用技术，使得其通信容量得到了很大的拓展。一般情况下，卫星通信都不受地理条件的制约，且它自身投资小、建设快、覆盖面积大，所以具有较高的社会效益和经济效益。卫星传输系统主要由四个分系统构建而成，分别是指令分系统、地球站、广播卫星和监管分系统。其中，广播卫星的地球站和转发器的主要作用是传输信号；监控分系统的主要作用是为卫星传输的正常运行提供保障。广播卫星在构造上主要由通信系统、电源系统、天线系统、控制系统和遥测指令系统五个系统组成。而在卫星传输系统中，地球站主要负责把用户的基带信号网微波信号上调，并借助卫星实现向另一个地球站的传输。与此同时，它还负责对卫星的下行载波信号进行接收，在解调和处理之后，将其变成基带信号传递给用户。卫星业务全面开通之后，监控管理分系统负责监控和通信性能的监测。它存在的意义是保障整个卫星传输线路根据事先设计好的性能进行运转。指令分系统和跟踪遥测负责跟踪测量广播卫星，让卫星能够根据指定的轨道运转，并以一定的周期为单位对卫星轨道参数进行测量，保证和及时摆正卫星位置[1]。

2卫星转发器的使用现状

通常来说，较为常见的卫星转发器也就是人们口中常说的透明型卫星转发器。在最近几年，我国又研发出一种新的卫星转发器，名为再生转发器。透明型的卫星转发器只能实现对信号的放大和变频处理。并且，为了能够把频带的利用率有效提升起来，转发器一般会选择正交极化原则来对频谱进行反复利用，而转发器中间的频带就极有可能受到反极化的干扰。和转化器边缘相比，闭合程度都较小一些。而再生型转发器不仅要对频率变换和放大信号，还要处理基带信号、解调和重新调制，这一技术对于地面设备的功率需求不是很高。同时，在再生过程中，上行链路所造成的干扰也可以忽略不计，所以不管是上行链路还是下行链路都可以达到最佳效果，有效改善系统的链滤性。然而，再生型转发器有一个弊端就是只能运用在数字通信系统中，而无法在广播电视中得到运用。

3广播电视卫星传输技术的工作原理

广播电视的卫星信号在传输中主要依靠三个模块来实现信号的传递，这三个模块分别是地球接收器、星载转发器和上行发射站。首先运行的是上行发射站，它把处理之后的视频伴音信号和相关视频信号整合到一起，再次进行处理，最终形成基带信号。之后，开始调制中频载波的波段，让基带信号的中频载波趋于70MHz。接着，使中频信号符合特定的发射频率。最后，通过发射站的发射天线把调好的频率传输给卫星。其次，在地面所发射的信号被星载转发器顺利接受到之后开始进行信号中转工作，由地面接收器成功接收。就目前的电视广播卫星转发系统来看，Ku、C等波段类型较为常见。在星载转发器运行时，一般就由它来接收发射信号，之后再进行下行的转发工作。星载转发器在整个工作中充当着转换机的角色。最后，在地面接收站成功接收信号之后再次将其转化成开始发射的视频信号。地面卫星电视接收站主要由三个部分构成，分别是天线、高频头和卫星接收机。其中，天线的作用就是对卫星信号进行接收，利用高频头来放大处理电磁波信号，把其频率转变为第一中频信号。完成转变之后，利用电缆将其传输至卫星接收机，并调节成广播电视的波段，最后进行加重处理[2]。

4广播电视卫星传输过程中存在的干扰因素

在传输过程中，广播电视卫星在很大程度上会受到外界因素的影响，导致信号传输质量较差。为了降低这种情况发生的概率，笔者认为有必要对广播电视卫星传输过程中存在的干扰因素进行剖析，通过研究分析，找出根本原因，对症下药，进而提升信息传输质量。4.1转发器干扰。因为转发器原因而导致的信号被干扰情况是极为常见的。第一，受到人为因素的加入而导致干扰情况发生。第二，转发器本身发生故障。卫星转发器非常容易被地球站中的设备所干扰，出现信号功率过大的情况，导致信号质量较差。干扰方长期的恶意攻击，不仅会影响信号正常传输，而且会出现许多非法信号，产生一定的负面影响。另外，转发器受到干扰还有可能是一些工作人员的违法行为所致，这种情况不仅会对信号的正常传输造成影响，还会对维修质量造成影响。4.2干扰地球站卫星信号在极化出现时，若是没有通过天线来对其进行隔离，再加上载波所发射出的超高功率，会直接导致卫星上的反极化用户正常接收到信号。如果地球站本身的电缆屏蔽功能有所削弱，调制器性能和磁场环境就会受到很大程度的影响，导致卫星信号在传输时有杂音出现，对信号造成干扰。另外，噪声还会在链路电平配置不合理的情况下出现。如果上行链路出现在地面微波中并完成发射，信号也会被干扰。4.3不同空间段干扰。4.3.1相邻信道信号受到干扰。在信号进行传输时，两个相邻的信道信号是最容易发生干扰的。相邻信号频带极其容易和用户的载波频率重叠在一起，假设载波频率没有达到既定标准，也没有对宽带采取任何保护措施，信号的正常运输极其容易受到影响。为了规避上述情况，必须要严格遵守载波调制的要求，并做好测试。4.3.2邻星干扰。在卫星信号传输干扰的情况中，邻星干扰也是十分常见的一种。在干扰类型增多的情况下，再加上卫星通信技术的发展进步，不确定影响因素增加。邻星干扰中还可细分为下行干扰和上行干扰。在统一覆盖区中，干扰卫星和被干扰卫星同时存在，且被干扰卫星可以接收到正常信号和邻星信号，即下行干扰；上行干扰即天线口径较小，上行电平过高，导致功率谱密度超出标准，从而导致干扰情况发生。4.3.3操作不规范。在操作候，一旦有不规范问题和行为出现，就会干扰到信号。在入网操作时，就有一些卫星地球站的频率和速率在设置上存在不科学的情况，从而造成一些用户在操作上出现违规，在没有下达命令的情况下把载波信号发射出去，对正常传输造成影响。4.4下行链路遭到干扰。如果配置性能和下行链路配置出现问题，则会间接引发接地装置问题，干扰下行链路的信号。另外，在接收站的周边也会有大量的干扰信号出现。这些信号的出现无法避免，只要接近卫星信号的频率，就极有可能进入下行链路，对正常信号造成干扰。若是附近居民使用到一些电气属性设备的话，信号质量就会受到其发出的电磁波的干扰[3]。4.5自然因素。在广播电视卫星传输中，自然因素也是主要干扰因素之一，且类型较多。4.5.1日凌影响。在一年中，每到春分和秋分季节，卫星就会运转到太阳和地球中间的直线上。这个时候，卫星处于太阳和地球之间，地球站的天线在对准卫星的同时也可能会对准太阳，而天线在太阳的照射下会产生巨大的电磁波。与此同时，地球站会同时接收到信号和噪声，导致信噪比有所下降，信号受到干扰。4.5.2雨衰影响。在传输信号的过程中，只要降雨区域出现电波，雨滴就会把它全部吸收掉，电波处于衰减状态，雨衰现象出现。雨衰的出现会对地球站和卫星的信号接收造成影响，降低其接收功率，对信号造成干扰。4.5.3电离层结构不均匀。如果电离层在结构上分布不平衡，电波在途径电离层时就会对处于正常运行状态下的信号造成干扰。不管是信号的振幅还是相位都会发生周期性变化，导致电离层闪烁，卫星信号的传输也会由此变得不稳定[4]。

5广播电视卫星传输干扰因素的防范对策

5.1避免恶意干扰。干扰者会恶意地对转发器造成影响，所以转发器是需要预防的关键所在。对此，人们可以选择各种方法来规避类似行为。第一，尝试关闭转发器，提高卫星通信效果，规避信号被干扰的情况。第二，对转发器饱和点强信号对弱信号自带的抑制特征进行巧妙利用，来对信号进行控制。第三，尽力降低干扰因素对信号传输的干扰程度，采取一些抗干扰措施，来对恶意干扰行为进行防控，保障信息传输的可靠性和安全性。第四，在运行功率的提升上，借助功率较大的发射机进行辅助。或者尝试使用增益高的发射天线来减少对信号的干扰，对其干扰性进行一定弱化。第五，为了保证交调干扰现象不会发生，可以对上行功率进行合理调控，让参与其中的每个设备都有一定的回退和余量。5.2减少对地球站的干扰。第一，对极化器、天线和设备进行全面检查，查看极化器、天线有没有出现偏差情况，设备的运行情况如何，有没有被干扰到。第二，对制度进行一定完善，强化工作人员信号安全传输意识。在出现问题时，为了保证工作人员能够良好解决，应事先做好应急处理计划，全方位保障系统安全，就算出现任何突发情况，工作人员也能够妥善处理。第三，对每一个节点进行测试。对存在问题的节点故障逐一排查，找出干扰源所在，及时对设备进行更换。第四，针对被干扰用户，对其功率和极化进行重新标定，第五，在对地球站进行选址时，要对周边环境做好电磁检测工作，尽可能对电磁进行屏蔽。5.3避免空间段受到干扰。第一，为了保证邻星不被干扰，必须对干扰源进行细致分析，对邻星信号和被干扰卫星进行严格检测。在查出干扰源之后，采取各种措施来减少干扰。第二，假设在空间内部发现干扰源的话，则要对空间进行监测，及时找出问题并上报，由上级委派专业人员进行处理。第三，为了保证邻信道不被干扰，要准确找出干扰源，使转发器在工作时处于一个可进可退的状态，减少交替干扰。如果在一个转发器中存在多个用户，则需要相互之间做好交流和监督工作，在保证邻信道不受到干扰的同时转发器运行正常。5.4避免对地球站造成影响。就目前来说，地面上现存若干种干扰因素。在对天线进行架设时，首先要考虑到环境因素。第一，明确干扰源，精准分析，做好相应的防控措施。在高频头的选择上以灵敏度为第一要求，为信号接收质量提供保障。第二，在选择区域时，要尽量空旷，与电磁场保持一定的距离。第三，如果出现信号被高强度微波所干扰的情况，为了信号不会被持续干扰，可以移动接收站。第四，出现全波段干扰时，可以运用屏蔽手段将其屏蔽掉，保证信息更好地传输。5.5避免自然因素干扰。应该切实运用一些措施来保证卫星能够正常通信，避免出现持续性干扰的情况，削弱自然因素对信号传输造成的不利影响。第一，针对日凌情况，要事先做好预防准备，通过地面备份、双星备份等方式使信号的干扰性有所弱化。由于日凌现象的发生是必然的，能做的就是竭尽全力把损失降到最低，让卫星能够通信正常。第二，针对雨衰情况，要对地球站中的天线仰角进行调整，保证其没有积水。第三，针对星蚀情况，要对卫星供电系统进行优化。在供电上，选择使用备用电源，保证卫星在不对信号产生影响的前提下能够正常通信[5]。

参考文献：

[1].浅析广播电视卫星传输安全的影响因素及解决对策[J].新闻研究导刊,2018,9(12):245.

[2]王丽丽.关于广播电视卫星传输常见的干扰与解决措施[J].电子世界,2018(24):167,169.

[3]王军委.电视直播信号卫星传输的干扰因素及应对措施[J].科技传播,2018,10(5):64-65.

[4]路旭涛.影响广播电视卫星传输的因素及应对措施[J].科技传播,2018,10(19):66-67.

[5]杨瀚泽.广播电视卫星传输的干扰因素与应对措施[J].电子技术与软件工程,2019,152(6):54-55.

作者:覃英雄 单位:广西广播电视技术中心百色分中心