首页 > 文章中心 > 卫星通信分析

卫星通信分析

卫星通信分析

卫星通信分析范文第1篇

[关键词]卫星通信设备;可靠性分析

中图分类号:TM743 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0321-01

随着通信设备越来越先进,集成度越来越高,其对温度、湿度等方面的要求也越来越严格,所以为确保通信设备的正常稳定运行,便需要了解影响卫星通信设备正常稳定运行的环境因素,并采取有效措施减少环境的影响,提高卫星通信设备的可靠性。

1 卫星通信设备的可靠性

卫星通信作为现在应用相对广泛的信号传输方式,它具有覆盖广、通信容量大、通信距离远、质量优、不受地理环境限制等优点。由于卫星通信突出的通信特性,其近些年在中国的各个领域得到广泛使用,成为我国现代远距离通信不可替代的一种通信方式。不少企事业单位和公共场所安装了卫星通信设备,一些个人用户也越来越多,这使得卫星通信设备越来越普遍。不同的环境对卫星通信设备的使用性能和寿命影响巨大。对卫星通信设备的主要维护在于系统中的地球站。地球站也叫上行站,是卫星通信的重要环节,其主要任务向卫星发送信号和接收卫星发回的信号。地球站的核心设备是大功率发射机,是卫星信号传输和发射设备,保障其运行稳定、安全可靠,是整个工作的中心。高功放就是一种高频、高压、高能量设备,自身散热大,需要对其进行严密的监控,并使其处于良好的运行环境,才能确保其运行稳定可靠,并延长设备的使用寿命。另外一些卫星通信设备,如电力互投柜、服务器、交换机和其它辅助设备,种类多,性能差异大,因而对机房环境要求格外严格,不仅要严格遵守卫星通信机房选址要求,还要对机房内部运行环境进行严格控制,以便保障设备运行可靠稳定。

2 卫星通信设备运行的影响因素

2.1 温度对卫星通信设备可靠性的影响

所有通信设备根据自身特性都有其适合的运行温度,温度也是我们最常用的一种衡量环境的参数。由于卫星通信设备的多样性,各个设备最佳运行温度不一样,取其都适合的温度,所以对机房温度要求比较高。设备运行环境温度较高时容易造成设备散热缓慢,部件老化加快,从而造成设备运行负荷变大,性能降低,影响电路的运行,造成元器件的不稳定或者损坏。

2.2 湿度对卫星通信设备可靠性的影响

湿度是设备运行的又一个基本指标,也是衡量卫星通信设备运行环境的重要参数。设备运行于高湿度环境,空气中水汽大,容易造成设备金属部件锈蚀,降低电路板和线缆的绝缘性,出现结露等现象时还会造成设备打火或电路短路等。设备运行于低湿度环境,空气中水汽小,容易产生尘土,从而形成静电浮尘,严重时会造成电路短路。

2.3 气压对卫星通信设备可靠性的影响

气压同样对卫星通信设备运行有很大影响。例如机房中的主要设备为高功率发射机(高功放),其设计本身自带风机冷却。但机房由于洁净度以及其他的要求,机房设计通常处于密封的状态下,同时自带新风系统为室内更换空气,保障室内有新鲜空气进入。经济成本设计,采用小功率空调又不能完全实现室内温度改善,所以高功放出口热风通过排风管道直接排到室外,这就形成了室内外的空气流动。新风系统的进风和高功放的出风要处于一个相对平衡状态,才能维持通信设备运行环境的稳定,保障高功放的可靠运行,这时气压的数据值便十分重要了。

3 维持卫星通信设备运行可靠性

3.1 对卫星通信设备的温度控制

卫星通信设备运行环境温度的高低与恒定,会影响卫星设备运行的稳定性和设备的使用寿命。就目前来说,安装空调是一种效果好且普遍的环境调节方法。而具体的温度值控制,是随着季节变更、昼夜交替而改变的。通常在监控卫星通信设备的温度时,使用温度传感器测量敏感元件表面的温度。影响温度变化最重要的因素是空调和新风系统,外部环境对室内温度影响不明显。卫星通信机房的应该加强空调和新风系统的监控和调节,保障室内温度正常稳定。另外,室内空调的温度设置很重要,一般设定一个适当值,并使处于自动模式,便于自动调节冷热, 保持良好环境,利于室内设备运行。

3.2 对卫星通信设备的湿度控制

保持机房适当的湿度非常重要,通常采用在机房内部增加加湿器或抽湿机的方法来实现卫星通信机房的相对湿度保持标准恒定。在保持卫星通信设备的湿度控制的同时,也要重视机房洁净度的维持,否则保持机房适当湿度的功效便会大打折扣。这是由于机房中的灰尘太多,容易在通信设备内部电路板上积蓄,电路板上积蓄灰尘容易降低电子元器件的绝缘性,严重时还会形成静电浮尘,造成器件击穿或电路短路。保持机房洁净度的常见做法便是密封机房,并安排工作人员定期维护。湿度受室外气候影响巨大,这是由于小室为半内循环模式,既有一部分空气通过外部新风系统提供,另一部分自我循环。机房内部需设置湿度调节装置,保持室内湿度恒定,减小室外影响,保障设备正常运行。另外,湿度作为卫星机房环境监测的重要参数,需要设置告警门限。这个需要根据机房地理位置调节,最好经过长时间观察记录和总结分析,得到本地机房运行环境的平均值,根据这个平均值和设备环境来设置告警门限,并且在恶劣天气时要加强温湿度监控,适当手动调节门限,协调告警。

3.3 对卫星通信设备的气压控制

气压在卫星通信设备运行环境中也有一定要求。气压的高低直接反应卫星通信设备运行环境的正负压状态。气压作用于设备风冷效率的高低,散热能力的大小,间接影响着设备运行的稳定性和使用寿命。在控制卫星通信设备的气压时,通常使用气压传感器测量气体的绝对压强。气压无时无刻不在变化,对于卫星通信设备来说,掌握每天的气压变化和全年的气压变化有利于调节室内逊风量和改善设备运行环境。不然,室内空气流量少、气压低或环境温度过高都会导致设备故障报警。这就要求保障环境温湿度的同时,空气的流通量也就是室内气压也要有一定要求。

4. 结语

卫星通信设备的可靠性分析主要是针对环境因素。本文主要分析温度、湿度和气压因素对卫星通信设备可靠性的影响以及增强设备可靠性的措施。但除了温度、湿度和气压的监测外,还可以扩展到对所有辅助设备的监测,这需要建立卫星通信设备运行环境的网络监控管理系统,来维持卫星通信设备的正常运行,提高可靠性。

参考文献

[1] 陈淑娟.基于D-S证据理论的多传感器数据融合危险预警系统.北京化工大学.2010.11-12

卫星通信分析范文第2篇

【关键词】 甚小天线地面站 通信网络 卫星

一、我国VSAT通信业务系统的发展

自从二十世纪七十年代开始,我国的卫星通信就开始得到了应用。早在美国总统尼克松访华之际,就带来了十米天线的卫星通信地球站,通过在上海虹桥机场安装卫星天线,采用卫星来实现电视转播、电报通信和通话。

为了满足国际通信领域的不断需要,在1972年至1972年间,我国当时的邮电部门便是从国外花了很大的资金购买了卫星地球站系统设备,并且在北京以及上海构建卫星地球站,承担当时非常繁重的国际通信业务。

后来到了二十世纪八十年代末期,伴随着卫星通信技术的不断进步,卫星通信基础设备也逐步朝着小型化的趋势发展。因此,甚小天线地面站(Very Small Aperture Terminal, VSAT)应运而生,可以说卫星通信逐步进入到突飞发展的阶段。

VSAT技术可以说是集计算机、电子、通信技术于一体的智能化固态化无人值守地球站。在当今社会中,VSAT技术的不断发展满足用户对于现代通信的不断需求,进而成为当前卫星通信的重要分支。

二、VSAT通信系统的组成

VSAT卫星通信系统主要是由地面以及空间两个部分组成。空间VSAT卫星通信系统的空间部分也就是卫星,一般来说都是采用地球静止轨道通信卫星,而卫星也可以工作在不同的频段中,比如说Ka、ku以及C频段。星上转发器的发射功率应当尽可能的大,进而保证VSAT地面终端的天线尺寸要足够小。

地面VSAT 卫星通信系统的地面部分则是由网络控制、远端站以及中枢站等单元组成,其中远端站是整个卫星通信网络的主体部分,中枢站主要是用来汇集由卫星传来的数据,进而朝着各个远端站分发数据,VSAT卫星网络实际上由多个远端站组成,如果远端站越多的话那么各个站所分担的费用也就越低。就现实情况来说,远端站是直接安装在用户处的,和用户的终端硬件设备进行直接连接。

三、VSAT的分类

根据业务的性质,可以将VSAT网络分为以下三种类型:

(1) 以数据通信为主的网络,这种网络不仅可以提供数据通信,同时还可以提供少量的语音业务;

(2) 以语音通信为主的网络,这种网络大部分是用来提供专用网络话音信号的传输与交换,同时还能够很好的实现交互型的数据业务;

(3) 以电视接收为主的网络,这种网络能够很好的接收图像以及伴音信号,同时还可以很好的作为有线电视的信号源。

四、VSAT 通信系统的特征

结合过去研究可以发现,VSAT能够有如今的发展,在很大程度上和其本身的优点有关。因此本章节主要阐述VSAT通信系统的特征,其主要集中在以下这么几个方面:

VSAT实现了真正意义上的全球通信,覆盖面积广泛,信道容量大,信号的传输不太容易受到气候以及地理环境的影响;

地面基站的基础设施比较单一化,造价成本相对也就较低,重量轻,安全以及操作都比较容易;

VSAT小站可以直接安装在用户所在的汽车、轮船或者楼顶上,这样的话就能够直接的和用户端口进行连接;

组成的网络灵活方便,正是因为网络部件呈现出模块化,这样也就非常容易调整通信网络的结构,容易用在各种用户业务量的变化;

通信的质量优质,可靠性程度高。链路的环节比较少,发生故障的次数低,通信的畅通率较高,因此可以广泛的适用于各种通信业务;

直接面向用户,非常适合用在业务量小、分散的通信网络。

结合上述对于VSAT通信技术系统的优点分析可以发现,VSAT凭借其本身的优势,一定会成为今后构建交通应急通信网络的最佳方案。

参 考 文 献

[1] 王子祥. VSAT卫星通信系统及应用. 电信快报. 2008, 06(5): 99-103.

卫星通信分析范文第3篇

人们可能很容易将用户宽带业务和IPTV加到上述列举之中,许多人也已认为这都是今后几年中设备需求发展的动力。随着新一代Ka波段卫星宽带业务的启动,例如休斯网络系统(HNS)DIRECWAY业务极大地提高了北美的Wildblue的性能:Thaicom-4/iPSTAR-1的成功定轨和他们宽带业务的开启:SES在欧洲的Astra2Connect宽带因特网业务的宣布,消费者和小型办公室(SOHO)市场所产生的卫星地面设备的需求动议并没有消亡。据研究机构NSR评估,卫星宽带产业2005年的收入大约27亿美元,其中包括100万IP VSAT站点的安装和卫星宽带用户的费用。

据产业顾问及《卫星杂志》专栏作家Bruce Elbert说,他看到了地面设备高需求的两类模式:一是能快带安装并对准卫星的紧凑型终端。由于这些终端的价格下降,使得需求迅速增长;二是因特网接入和宽带业务应用的固定型VSAT。Elbert说,“美国、欧洲和日本市场因为人们的宽带都链接好了,其需求已相当饱和,需求卫星产品的地区是拉美、非洲和亚太的部分地区。低价位和良好的宽带容量,正是这些市场所需要的。卫星运营商将通过部署他们新的Ku波段卫星服务这些地区,而满怀希望地支持这一增长。”

Elbert同时也看到了诸如因特网接入、IP电话、使用H.323协议的视频会议、内容的零售分发等基于IP应用的潜力。他补充说,“对车船的移动终端的安装有了更多的需求:波音决定关闭Connexion业务后,商业飞机应用仍是一个问号。一般来说,用户总是认为设备不尽如人意,边远地区期待具有城市中令人享受的同样的宽带接入能力。这推动了可付得起的设备需求,来满足这一需要。”其它潜在的推动地面设备需求的应用包括:

应急和赈灾通信

因为近期的海啸等自然灾害,使得更多的人认识到了应急准备的需要。前不久,美国联邦紧急事务管理局局长David Paulison指出,该机构在今年飓风季节的目标是,购置更多的卫星设备来改善通信能力,以改善对船只的支持和飓风季节不断提高的情况意识的支持。Paulison说明,他所在机构的首要任务之一是试图在今年的飓风季节表现得更好一些,其做法是改善联邦部门、州属机构和当地政府的通信,更有效地支持所受飓风影响的人们。据GEMA的某个来源称,去年他们的失误在于没能提供足够的卫星设备。

他所指出的第二个方面是提高管理,防止货物在运输中的丢失。这要求FEMA为了它的800多支持赈灾的货车在去灾发地点的路上确定位置.因此而购置了2000万美元的基于卫星的系统。

经由卫星的商务通信

据NSR称,在那些至关重要的商务领域中,人们增加了对可连续应用的商务方案的规划,以应对各种各样的威胁,保证任务中关键数据的传输。

这些关键领域包括银行和金融服务、油气精炼厂、零售商店、电信提供商(包括ISP和电信服务提供商)、航海公司和船舶制造厂。据NSR称,“对于这一新兴市场采说,卫星产业已经成为了很重要的分发商,正在这些关键领域帮助一部分客户提高他们网络的可提供性和可靠性.保证与合作者、客户和远端站的备份链接。随着经由卫星的IP应用、运营商、零销商和设备零售商的增长,可充分利用大型安装的VSAT网络基地来提供可选择的应急备份方案。”

移动广播服务

ABI的研究表明,移动广播正在期待迅速成为对美国的移动设备进行实况电视和电影分发的可选择模式,至2007年底,大约有四百万用户能通过他们的诸如DVB-H或MediaFLO无线手机,接收到娱乐和信息。ABI研究所近期的研究报告《移动电视的广播和联播业务》指出,这一广播业务会有4.6亿用户。而至2006年底,广播业务将有150万用户。在美国市场,绝大多数用户将通过无线载波的广播网络合作伙伴来实现接收,包括MediaFLO(Qualcomm的子公司)、Aloha的Hiwire网络,以及CrownCastIe的Modeo服务。

GPS卫星接收机的需求

据ABI跟踪GNSS市场的全部11个垂直产业领域的一项新研究,2005年,有超过4000万的全球导航卫星系统(GNSS)接收机在工作。然而,至2011年,这一市场将增长至3亿。

这一增长在整个发展过程中并不平稳。根据这一研究,在2005年,车载导航系统仅占整个接收设备的26%,却占全球硬件收入的34%。与此形成对照的是,至2011年,车载导航装置将只占整个市场的16%,但仍占29%的硬件收入。

许多额外的增长将来自全球使用GSM的移动用户对GNSS服务的大规模替换。如果这趋向得到进一步发展,将是这一领域最快的增长,目前这一发展已从北美和部分亚洲地区转向欧洲。

一旦通信做出色了,加上便携的导航功能,这就是价格下滑和新业务大量出现的风向标,必将保持强劲和普遍的应用。其它领域的增长适度,Garmin,、TomTom、Magellan、Thales、TrimbIe以及更多的诸如RockwellCollins、Leica和Honeywell等GNSS销售商,将向人们展示各不相同的拓展机会。

ABI的Frank Viquez说:“军事应用将有所提高,尤其受美军不但在车船上安装,而且还给个人装备GPS这一雄心勃勃计划的推动。民用导航将看到一些增长,这是因为地区间的通勤者和飞行教练机增长的原因。欧洲“伽利略”GNSS卫星也将大规模推行地面测量和观察应用,更多的卫星在空中,更多的信号可提供,而且能提供更精确的定位数据。

直播到户业务

IMS研究所已经预测,全球数字有线和DTH机顶盒的生产率在今后的5年里将提高15%,至2010年底,将达到7480万部。在近期公布的已更新的在线数据库中,IMS研究所说,因为制造商在为付费电视进行最新的数字技术一体化的竞赛,全世界数字机顶盒的生产,将确实在2010年前得到提高。

据IMS研究所的Mark Meza说,对提高功能和由有线和卫星提供商提供的交互式服务的要求,将加速以DVR能力为特点的机顶盒和MPEG-4/H.264等高级压缩技术的需求。“只要高清频道所提供的节目套餐增长了,高级HD机顶盒的需要将进一步影响需求,”他饶有兴趣地说,不断增长的数字业务和使用这些业务的能力,很大程度上取决于运营商降低机顶盒对消费者的价格。“在推动消费者接入新压缩技术和高清内容等涉及价格高昂的解码器的工作中,运营商将寻求一条能提供普通消费者能付得起的机顶盒的道路,”Meza说。IMS认为,只用作租用设备-的节目和可下载的条件接入系统,还只是运营商们所有降低成本的一小部分想法。

卫星数字广播

In-Stat预计,在全世界范围内,卫星数字和地面广播相结合的机顶盒市场将从2004的生产的大约500万部增长至2009年生产的2200万部。

这一高技术市场研究机构说,这一增长的主要的推动力量将是新的有吸引力的电视内容、数据业务、无线数字接收机的价格下降,以及无线数字提供商与新型汽车制造商的合作。

作为In-Stat的分析师,Stephanie Guza认为:“在美国,卫星电台广播正推动着无线数字市场的发展。”他说,“而在其它的市场,例如非常值得注意的英国,则是地面数字音频广播在起作用。数字多媒体广播(DMB)业务在日本和韩国的启用,加上明年要不断推厂的新加坡、澳大利亚、台湾等国家和地区,将推动亚太地区的数字无线厂播。”

卫星通信分析范文第4篇

高清电视视频的分辨率有三种:720p(逐行,1280×720),1080i(隔行,1920×1080),1080p(逐行,1920×1080),前两种应用较多。编码算法方面,基本可以分为:MPEG2-TS、WMV-HD、H.264这三种,不同的编码方式其压缩比和画质有着区别,相对而言,后两种更加先进一些。音频输出为5:1声道(杜比数字格式),同时能兼容接收其它较低格式的信号并进行数字化重放。

国内的高清电视并不普及,一般来说,只有在转播大型体育赛事需要传送公众信号(World Feed)时,才会用上高清设备和系统。并且鉴于稳定性、租用卫星带宽大小、兼容性等各方面因素的考虑,用户偏好1080i的H.264高清。

车载卫星通信系统简介

卫星通信系统是一种微波系统,它以卫星作为中继站转发中继信号,在多个地面站之间通信,具有下行广播、覆盖范围广、通信质量好、网络建设速度快成本低等特点。相对于光纤传输系统,尽管存在带宽小、传输速率低、信号传输时延大等劣势,但它结构简单(节点少,链路清晰),并且天线配以车载,更能适应体育赛事持续时间短、设备需求多变的要求,更巨灵活机动性。

根据波段不同,常用Ku频段卫星车天线口径2.4m左右,C频段卫星车天线口径3.9m、4.5m左右,车上配以编码、调制、变频、高功放、解码等通信设备。另有便携式天线1.8m、1.2m等等,设备系统现场搭建,一般用于高楼平台。

背景简介

以2012年武汉汤尤杯羽毛球赛公众信号传送为例,使用C频段3.9m卫星车,租用亚洲5号卫星共约20M带宽,发相隔9M两路信号(双路双载波),编码采用H.264、1080i/50Hz高清标准。

在确认用户需求后进行设备组网的过程中,上行链路、下行链路、尤其是本地自环均有一些值得探讨的问题,以下进行分析。

上行链路

如图1所示,本次业务使用了4对编码器、调制器,分别作第一路和第二路的主备用,两路主用、两路备用各用一个合路器合并,并由AB Switch 1721倒换盘进行倒换,接入变频器倒换盘1:1 STARswitch后,先分再合实现变频器主备用,变频后统一至高功放进入后续射频部分。需要注意的是,在手动设置编码器比特率和调制器码率时,要实现匹配,并且为在进入合路器之前实现两路信号的频分分别,第一路和第二路信号的调制器中频输出分别设置为1070MHz和1079MHz。

下行链路

如图2所示,尽管本次业务只需要上行传送,不需要接收回送(也即所谓单通),但为了监看下行效果,实际中依然搭建了下行链路。射频信号分路后通过两只下变频器变频后变成中频,再通过中频到L波段的二次变频转换,接入解码器方能解出。需要注意的是,当下变频器均设置变频频率3704.5MHz时,两只解码器中频本振设置1070MHz和1079MHz,方能解出第一路和第二路信号,而若变频器变频频率稍偏,则中频本振应反相关同样幅度偏置,如变频器频率设置3713.5MHz时,解出第一路信号和第二路信号的中频本振分别为1061MHz和1070MHz,当然,由于设备精度的缘故,能解出信号的本振偏幅有限,经实际测试,约为偏以1070MHz为中心的-35~+40MHz之间。

本地自环

本地自环,顾名思义,是在进入变频器等射频设备之前,通过编码器、调制器、解码器、L波段变频等,将信号源之基带信号还原至监视器,一般作本地信号监看和设备、线路排障用。本次业务中,只带了两只解码器,分别监看下行的两路信号,故为做成本地自环,需要借用上、下行设备,通过跳线方式与下行实现时分监看。

6.1初步方案

如图3所示,为最初的本地自环接法。该方案直接截取部分上行和下行,采用两端跳线方式。虽然比较方便,但存在以下弊病:

A、 本地自环与上行链路存在冲突,故只有在传送间隙,通过插拔接出合路器的线头(主用上行5001、备用上行5002、本地自环5101)监看,不仅监看时间紧张,还比较麻烦,次数过多可能会磨损头子,影响上行;

B、 本地自环后半部分跳线通过跳线板,故不能同时监看第一路和第二路信号,存在两路信号间时分问题,前半部分跳线只能接合路器1或合路器2,亦存在主备用信号间时分问题;

C、 它与下行链路冲突,故存在本地环与卫星环的环间时分问题。

6.2方案改进建议一及可行性分析

建议:增加2只L波段变频和2只解码器,解决本地自环与卫星环环间时分问题。

可行性分析:临时增加设备需要人力、物力、财力,并且若不能解决与上行链路冲突问题,此改进几乎没有意义(正式传送时不能监看本地自环),事实上,由于是单通,对下行没有要求,故通过跳线方式时分本地环、卫星环是可以接受的。

结论:没有必要,不采用。

6.3方案改进建议二及可行性分析

建议:主用信号、备用信号经合路器1、合路器2后,分别再接分路器,分出一路接上行,另一路接本地环跳线。

可行性分析:尽管分路器是无源设备,但实际中不能保证对分出的上行一路没有干扰,况且还有3dB损失,鉴于上行链路的重要性,最好不要这样操作。

结论:安全考虑,不采用。

6.4方案改进建议三及可行性分析

建议:采用两根跳线,第一根跳线左端在调制器1、调制器2两个Monitor输出口之间选择,右端在解码器1、解码器2对应的上/下变频器、“香烟盒子”两个输入口之间选择;第二根跳线左端在调制器3、调制器4两个Monitor输出口之间选择,右端在解码器1、解码器2对应的上/下变频器、“香烟盒子”两个输入口之间选择。

可行性分析:第一根跳线监看主用信号1、2路,第二根跳线监看备用信号1、2路,不影响上行链路,仅在跳线板跳线时影响下行链路,且部分解决了主备用信号间和1、2路信号间的时分问题(可以同时监看第一路主和第二路备或者第二路主和第一路备)。

结论:在现有条件下,考虑各方面因素,尽管不能十全十美,但已经做到最好,可行。

展望

卫星通信分析范文第5篇

[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:

[1]谢东晖.广播电视卫星传输干扰的检测[J].广播与电视技术,2010(07).