基于小波分析的衛(wèi)星數(shù)字電視抗干擾技術(shù)的應(yīng)用研究.pdf

1、1945年，英國(guó)科學(xué)家亞瑟·C·克拉克在《無(wú)線電世界》雜志上發(fā)表了“地球外的中繼”一文，在世界上首次提出了使用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信和無(wú)線電廣播的設(shè)想。隨著第一顆人造衛(wèi)星的發(fā)射，這一革命性概念不久就成為了現(xiàn)實(shí)。50多年以來(lái)，人造衛(wèi)星作為一種新興的技術(shù)與業(yè)務(wù)手段，給通訊、廣播、電視、氣象、教育等領(lǐng)域帶來(lái)了前所未有的發(fā)展，所提供的信息服務(wù)已廣泛滲透于人們生活和社會(huì)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域，成為當(dāng)今信息化社會(huì)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一。 進(jìn)入二

2、十一世紀(jì)，適應(yīng)信息全球化的趨勢(shì)，廣播電視衛(wèi)星無(wú)縫隙覆蓋、高可靠性以及廣播范圍大的特性正好符合了電視事業(yè)發(fā)展的要求，成為全球主要的電視傳送方式，數(shù)字衛(wèi)星電視在近年得到了快速發(fā)展。但是由于覆蓋面廣和信道“透明”的特點(diǎn)，導(dǎo)致衛(wèi)星電視廣播很容易受到干擾，各種干擾不僅影響了用戶(hù)的正常業(yè)務(wù)，而且影響了衛(wèi)星操作者的商業(yè)信譽(yù)和經(jīng)濟(jì)利益。特別是近幾年，非法信號(hào)惡意地對(duì)衛(wèi)星電視節(jié)目播出進(jìn)行干擾，極大地影響了用戶(hù)的正常收視，嚴(yán)重時(shí)甚至破壞了國(guó)家的政治利益和經(jīng)

3、濟(jì)利益。因此，對(duì)衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)進(jìn)行研究，并找出一套行之有效的對(duì)抗非法干擾信號(hào)的措施，是十分迫切和必要的。 本論文針對(duì)目前數(shù)字電視衛(wèi)星傳輸中所遇到的干擾問(wèn)題，在分析掌握大量研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，全面地總結(jié)了各類(lèi)干擾產(chǎn)生的形式，系統(tǒng)地分析了其產(chǎn)生的原因和消除干擾的辦法。 根據(jù)對(duì)衛(wèi)星通信中干擾信號(hào)特性的分析，針對(duì)目前干擾程度最嚴(yán)重的惡意干擾，即攜帶節(jié)目?jī)?nèi)容的寬帶調(diào)制波形式的干擾，本文提出了基于小波分析的

4、非法干擾信號(hào)的檢測(cè)方法。該方法利用小波系數(shù)的能量變化來(lái)判定數(shù)字衛(wèi)星電視下行MPEG-2視頻流是否受到了非法干擾。仿真實(shí)驗(yàn)表明，小波系數(shù)的能量差值能很好地反映出視頻流遭受攻擊的情況，由此證明，這種方法是一種行之有效的干擾檢測(cè)手段。 本文又以上述檢測(cè)方法為基礎(chǔ)，提出了一套抗干擾技術(shù)方案：提取衛(wèi)星下行信號(hào)中MPEG-2數(shù)據(jù)流進(jìn)行小波分析，將其小波系數(shù)能量差值與上行功率自動(dòng)增益控制相結(jié)合，在干擾出現(xiàn)的時(shí)候，數(shù)字衛(wèi)星電視發(fā)射系統(tǒng)將自動(dòng)反應(yīng)