卫星网络干扰信号的监测与定位技术

尹楠

[摘 要]随着现代科技不断发展，数字卫星电视逐渐取代传统电视形式，被越来越多的人所接受。但卫星通信属于开放性通信系统，加之多种干扰因素干扰，严重影响了卫星电视的良性发展及其用户的使用体验。因此，对干扰卫星电视信号的干扰因素，进行类型分析和实时监测，具有十分重要的现实意义。

[关键词]卫星电视信号；传输干扰；类型；监测

中图分类号：TN943.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0144-01

近几年，卫星信号传输以其自身优势，在信息通信领域得到愈发广泛的应用。但是多数卫星通信通道处于透明状态，对于每一个通信用户而言，均可以借助卫星转发装置发射或接受讯息，从而导致卫星信号在传输过程中，易受到多种干扰源干扰。相关部门欲解决卫星电视信号受干扰问题，就需要对干扰信号实施有效监测，但干扰信号本身具有突发性、随机性的特点，较难被检测，故而需要相关部门对其干扰类型和监测方法进行深入探讨。

一、 卫星电视信号常见干扰信号概述

卫星电视信号在传输过程中，可能遭遇的干扰因素较多，按其产生原因可主要分为自然现象干扰、设备故障干扰、人为干扰以及其他因素干扰。对于一些多种原因交叉引起的干扰，如发射参数错误干扰，既有人为输入偏差引起干扰的可能性，也有设备故障导致的可能性，笔者以其主要产因进行分类。

（一）自然现象干扰因素分析

自然现象干扰是由数字电视卫星自身运行特点造成，无法消除和避免，只能采取相应的保护措施，降低干扰对信号的不良影响。

1、日凌与星蚀现象

每年春分及秋分节气前后，每天中午十分，就卫星地球站所处位置分析，卫星将转动至地球与太阳间的连接直线上。这就意味着，地球接收天线对准同步卫星的同时，亦于太阳处于同一连接直线上，从而导致强大的由太阳产生的电磁波直接投射在卫星接收天线上。对卫星地球接收站来说，太阳产生的电磁波干扰过于强烈，会对接收站传输卫星信号产生巨大影响。科研结构将这种现象称为“日凌”。

“日凌”与“星蚀”是相伴出现的，白天过去、夜晚到来时，卫星会逐渐转到地球与太阳连接直线的延长线上。此时的卫星完全被地球自身阴影包围，不再从太阳获取能量，仅能依靠卫星蓄电池提供动力，这种现象被称为“星蚀”。

2、雨衰与雪衰干扰

降雨或降雪均会对卫星电视信号传播产生干扰，当卫星信号通过此类天气区域时，卫星信号会被雨珠、雪花以及冰晶等吸收并在其表面发生散射，从而导致信号衰减，按具体天气将这种信号干扰现象，称为“雨衰”和“雪衰”。此类干扰对接收站和上行站均会产生一定的影响，对Ku频段影响相对明显，对C频段影响相对较弱。

（二）人为干扰因素分析

1、人为盗用干扰

人为盗用干扰是指部分非法用户，在未取得卫星运营相关商业许可的前提下，进行违法操作，擅自发射载波，获取非法盈利或完成个人的实验目的，从而造成的信号干扰。此类干扰情况复杂，可分为无疑占用和有意盗用两类。

2、人为恶意攻击

人为恶意攻击是指，某些不法分子出于多种目的，使用大功率上行设备，利用与广播电视频点一致的频点，对电视卫星进行攻击的行为。由于不法分子所使用的设备功率非常大，就会造成强信号压制卫星正常信号现象，其具体表现为无法解码电视载波内容，甚至解码强干扰信号内容。由于卫星电视用户分布较广，故而此类干扰影响巨大。

（三）设备故障告饶因素分析

1、设备杂波干扰

设备杂波干扰主要是由，卫星上行站相关的射频设备的技术指标（多为高功效）调整，导致相应的通信频带外有杂波产生造成的干扰。此类干扰在使用L波段中频，进行电缆传输的卫星上行站表现明显。

2、发射参数错误干扰

此类干扰是由于卫星上行站的射频设备或中频设备，历经长时间运行后，其功率、频率等指标产生变化，导致信号频率偏移、设备功率变大等问题，致使原争产业务载波变成干扰载波所导致的。

3、中频电缆串入干扰

中频电缆串入干扰是指，因上行站未做好中频电缆屏蔽工作，导致信号发射过程中，串入当地开路的电视信号或调频广播造成的干扰。

（四）其他干扰因素分析

1、邻星干扰

随着地球静止轨道上存在的卫星数量逐渐增多，不可避免的造成卫星间距过近的情况，甚至还会出现多星共位的情况，卫星相距过近易形成彼此干扰的现象。

2、遥测遥控信号

遥测遥控信号是指，某一卫星进行漂星操作时，从另一卫星的轨道穿过，导致此漂星卫星的遥控信号落入另一卫星内，从而形成干扰。

3、交叉极化干扰

交叉极化干扰是，由于接收站或发射站的天线，未达到其极化隔离要求，亦或卫星电视用户调整不当，导致主极化内出现反极化信号，造成的干扰。

二、干扰监测方法概述

（一）频谱分析法简述

频谱分析法是常用的卫星电视信号干扰监测方法之一，就多数卫星干扰而言，均需通过频谱分析仪对其进行监测，使操作人员初步掌握干扰信号具备的频谱特征，从而选取合理的设备和测量调制方式，对干扰信号特征进行进一步的分析。

（二）双星定位法简述

1、双星定位原理简述

双星定位是指，利用由卫星地球站发射的信号，经过邻星和干扰卫星两课卫星（邻星与干扰卫星在地球静止轨道上相距小于或等于10度），产生到达频率差FDOA和到达时间差TDOA两种数据参数。在依据这两种数据参数，在不同地区的卫星地球站发射信号，所产生的FDOA和TDOA数值，计算FDOA和TDOA数值一定的卫星地球站所处的地理位置。

2、地面查找简述

双星定位法所检测出的干扰源，并不是准确的位置点，而是一个椭圆形的概率范围。因此，在双星定位后还需通过进一步的处理确定干扰源，主要包括地面逼近查找和协同卫星运营商排查用户设备两种方法。

如使用地面逼近查找法，需注意信号频率的差异。双星定位法所监测的频率是下行频率，Ku频段为12.250GHz～12.750GHz。C频段为3.40GHz～4.20GHz；而地点逼近查找所需频率为上行频率，Ku频段13.750GHz～14.50GHz，C频段5.855GHz～6.725GHz。

地面逼近查找法主要分为全向天线逼近和方向天线定位两种形式，前者有效解决了登高测向问题，充分利用移动监测车和增益全向天线，完成查找任务；后者是利用方向性天线的特殊性质，通过在不同监测点进行检测，对干扰源的方向进行测定，对比多组数据其交叉点即具体干扰位置。

结语：

随着卫星电视不断普及，愈发体现出信号传输干扰监测工作的重要性。因此，相关部门应从卫星电视信号的干扰原因入手，对自然现象干扰、人为干扰、设备干扰、以及其他干扰产因进行深入分析，并通过频谱分析和双星定位等检测方法，找出并消除信号干扰，提高卫星电视信号可靠性和稳定度，从而促进卫星电视良性的可持续发展。

参考文献：

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[2]闵士权.卫星广播电视系统抗干扰技术[C].//第十届国际广播电视技术讨论会论文集.

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