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通常干扰卫星通信的几种方式如图5-9所示。
（1）地基干扰：以地面固定、车载和舰载等大型的干扰站为主，这类干扰机一般比较隐蔽，干扰功率大，常用来干扰卫星转发器，造成阻塞干扰；
（2）空基干扰：以电子战飞机和升空平台为主，机动灵活，易于实施突发性干扰，干扰功率较大，主要干扰下行链路或干扰上行链路；
（3）天基干扰：以航天器和低轨卫星为主，干扰时间受限，干扰功率较小，但有距离优势，可以干扰上行或下行链路，干扰下行链路作用范围较大。
图5-9 干扰卫星通信的几种方式
通过上行链路对卫星转发器进行干扰主要干扰源是来自地面的（固定的或可移动的）大功率干扰机。干扰信号不一定在信号频带内，只需在转发器频带内就可以通过功率分配影响整个转发器信号的性能。特别是透明转发器，干扰方的上行干扰信号不仅可以直接干扰通信信号，而且还可以利用阻塞干扰“吃掉”星上的功率资源，使通信方无法进行正常通信，人们通常称这一现象为星上功率“掠夺”现象。
通过下行链路对地球站接收进行干扰的主要干扰源是低轨道干扰卫星和机载干扰机。干扰设备对下行链路的覆盖面积小，只能干扰一个或几个地球站，不如干扰上行链路有效。由于干扰距离短，较小的功率就有效，特别对天线方向性小的战术通信终端影响大。机载干扰设备对干扰下行链路非常有效，因为机载设备具有移动性，容易展开，并且能够覆盖较大的区域。虽然低轨道卫星能够有效地干扰更大的区域，但由于低轨道卫星较快的移动速度对被干扰站具有相对较短的可视时间。如果采用多颗卫星的低轨道系统来进行干扰，则会大大增加干扰方的代价。因此比不上机载干扰机方法。
在卫星通信中，压制性干扰是对抗双方研究的主要对象。压制性干扰通常采用噪声或类噪声的强干扰信号来遮盖或淹没通信信号，致使通信接收机降低或丧失正常接收信息的能力。
根据干扰信号频谱宽度相对于被干扰的通信接收机带宽的比值关系（即同时干扰的信道数），压制性干扰可划分为（窄带）瞄准式干扰和（宽带）阻塞式干扰两类。根据干扰信号作用时间的不同，压制性干扰又可分为连续波干扰和脉冲干扰两类。
干扰信号样式有单音干扰、多音干扰、宽带噪声干扰、部分频带噪声干扰、窄带噪声干扰、脉冲干扰、转发式干扰、跟踪式干扰等。对一般无抗干扰能力的通信信号，窄带瞄准式干扰效果最好；对直接序列（Direct Sequence，DS）扩频通信信号，准载波的窄带干扰和脉冲干扰效果最好；对跳频（Frequency Hopping，FH）扩频通信信号，部分频带干扰和多音干扰效果最好；对低频跳速的FH信号，转发式干扰效果最好；对DS或FH信号，干扰方通过俘获扩频码序列而实施跟踪式干扰可使扩频信号的抗干扰能力彻底丧失。
自适应调零天线的调零技术就是使天线系统能够利用方向图波束的变化，自适应地调整天线方向图指向其波束零点位置，使波束零点位置对准干扰源方向并降低副瓣波束电平来抑制干扰，同时保证天线主波束输出始终处于最佳状态，从而实现抗干扰。
多波束天线是实现自适应调零天线的基础。多波束天线可以是由一组馈源喇叭馈电的透镜天线或反射面天线，也可以是由一个波束形成网络激励的平面阵列（称为直接辐射阵列）。
自适应调零天线的抗干扰有如下特点：具有良好的空间鉴别能力，无论干扰源是否处于主瓣内，能自适应地将方向图零点调至干扰信号的来波方向；能同时抑制多个从不同方向入射的干扰信号；能在多种类型的干扰环境下形成方向图零陷，实现对多种干扰信号的抑制；能够提供深度零陷，可以极大地消除干扰信号的不利影响，而不影响有用信号的接收；自适应天线调零是基于空域处理的抗干扰技术，与各种通信体制和其他抗干扰技术有着良好的兼容性，且能够相互弥补各自的缺陷。
星上采用信道化干扰陷波技术主要是针对窄带FDMA信号的干扰。通过一些数字带阻滤波器实时关闭受干扰的信道，从而避免干扰信号进入转发器末端功放造成星上功率掠夺。
针对FDMA信号干扰抑制法之一：应用滑动的数字带阻滤波器，当检测到干扰位置和个数后，实时设计或者利用查表法给出对应的数字带阻滤波器参数，从而实现干扰位置的陷波。
针对FDMA信号干扰抑制法之二：首先进行二维傅里叶变换（DFT），将接收信号变到频域，然后在频域检测干扰位置，并在频域进行带陷滤波，然后经二维傅里叶变换逆变换（IDFT），变换回时域。前者需要地面检测干扰的位置，通过测控信道设置滤波器的定位。DFT方法的优点是能够自适应识别干扰信道，带陷滤波位置可以由地面控制，也可以星上自主控制。
图5-10中给出了一种星上信道化干扰陷波实现结构。接收信号经A/D转换模块后，应用滑动的数字带阻滤波器或DFT，通过地面或星上检测到干扰位置和个数，就可以实现干扰位置的陷波。最后，由D/A转换模块将数字信号变为模拟信号。
图5-10 星上信道化干扰陷波原理图
Smart AGC技术是一种基于时域处理的新型抗干扰技术，它和DS扩频通信系统配合使用，可以极大提高系统的干扰容限。Smart AGC能够以较小的代价提供较强的抗干扰能力，主要思想是根据强干扰与直接序列扩频通信信号包络特性的不同特点，通过自适应包络变换实现强干扰的抑制。其组成如图5-11所示。
自适应包络变换是一种零区可变的非线性部件，其输入/输出特性如图5-12所示，包括3个区段，即零区、线性区和限幅区。零区根据干扰信号包络的大小自适应调节，当无上行干扰时，该装置不进行包络处理，相当于线性放大器；当检测到上行强干扰时，将包络线性放大区右移，从而产生零区，使尽量多的干扰落入零区而被消除，而叠加在强干扰上的小信号部分被放大，从而改善输出信干比。
图5-11 Smart AGC组成框图
图5-12 Smart AGC输入/输出特性
该技术应用的关键是对干扰包络大小的准确、实时检测，以调节零区的大小，使尽量多的干扰落入零区而被消除。一种简单的干扰包络大小检测方法是用低通滤波器或带通滤波器从接收宽带包络检测输出中提取干扰包络。表5-4中给出了在基于滤波法和零区精确设定（理想情况）两种情况下对双音干扰的抑制性能。
表5-4 Smart AGC对双音干扰的抑制特性
从表5-4中可以看出，如果零区大小设置精确，则当输入干信比为40dB时，该装置的输出干信比（包括残余干扰和互调干扰）在9dB左右，干信比改善达3ldB。在用滤波法提取的干扰包络控制下，其性能与理想情况相比有一定的差距，但具有较强的干扰抑制性能。
它将有用信号和干扰的混合信号变换或映射到另外的空间去处理。这种变换将干扰信号映射成冲击谱特性，而把有用信号映射成与干扰正交的平坦谱特性，再通过对变换域谱分量的处理，消除干扰分量，然后再反变换恢复出有用信号。变换或映射必须是唯一的或非歧义的，以保证反变换或逆映射的存在。常用的变换有二维傅里叶变换、离散余弦变换、短时傅里叶变换和小波变换等。基于变换域的干扰消除技术一般和DS扩频技术结合使用。
扩频是通信中最常用的抗干扰方式。其中，可采用直接序列扩频（DS）、跳频（FH）、跳时（TH）系统，以及其混合系统FH/DS、FM/TH、TH/DS。在实际应用中，最多的是直扩系统、跳频系统和混合系统（FH/DS）。
扩频技术的抗干扰能力由其扩频增益所决定，扩频信号的抗干扰容限可由公式5-7表示：
由公式5-7可以看出，处理增益G p 越大，系统的抗干扰能力（干信比J/S）就越强。从理论上讲，DS和FH信号可获得的处理增益都可表示为W/R，其中W为扩频带宽，R为数据速率。
对于DS信号，由于瞬时带宽和扩频带宽一致，因此最大扩频带宽要受瞬时带宽的限制，即受码片（Chip）速率的限制。就目前的技术水平，码片速率为100Mbps已是最高限制，实际应用中DS信号的最高带宽一般为几十兆赫兹，进一步的提高是非常困难的。
对于FH信号，由于瞬时带宽远小于扩频带宽，其处理时间只受跳频速率的限制，与扩频带宽无关，因此，其处理增益几乎只受最大可用扩频带宽的限制。FH信号在可获得处理增益上还有另外一个好处，FH信号带宽可以利用不连续的频段来构成，这样一方面可以大大展宽扩频带宽，利用多个转发器进行跳频，另一方面可以避开已分配的频段，或干扰严重的频段，实现自适应跳频。
因此在卫星通信中，采用FH可以比DS信号获得更高的处理增益，从而具有更强的抗干扰能力。
采用先进的编码、调制技术可以降低满足一定误码率性能所需的门限信噪此，以此增加整个系统的干扰容限；先进的编码、调制技术如TCM调制、Turbo编码、分集和交织等技术。
可采用下述措施增强透明转发器抗干扰能力：
（1）降低系统容量：当透明转发器通过较大的干扰时，由于干扰信号将占用星上的功率资源，这样所有的通信链路将发生中断。这时通信方必须降低系统的通信容量，即减少通信的载波数量或降低每载波的信息速率。通过降低系统容量，提升每比特信噪比，从而保证接收端所需的门限信噪比。
（2）增大发射地球站的发送功率：当有干扰时，通信地球站可以利用发射机的功率余量同干扰信号争夺星上功率资源。
（3）调高卫星的饱和通量密度 ： 正常情况下，饱和通量密度在满足各载波上行信噪比的条件下，尽可能取较低的值。但这样对干扰来讲也是有利的，因为它可以用较小的功率将转发器推入饱和，从而实现对小信号的“功率掠夺”。因此可以通过调高饱和通量密度，使转发器脱离饱和区，减少信号被抑制的程度。
星上处理转发器可以隔离上行和下行的干扰和噪声的影响，能够有效地利用星上宝贵的功率资源。在星上处理转发器中，接收到的上行复合信号经过星上处理转发器的处理和放大后，通过下行链路发送到用户。星上处理转发器对上行信号进行解跳（或解扩）、解调，解码，还原为原始数字信号，然后进行编码、再调制再跳频（或再扩频），最后通过功放和天线下发。
星上处理转发器抗干扰有跳频方式和扩频方式两类。每类又有解跳（或解扩）、解跳（或解扩）+解调和解跳（或解扩）+解调+解码三种方式。
首先星上接收机将接收的信号解跳，得到中频信号，然后由中频信号进行再跳频 （变频），如图5-13所示。星上接收机利用一个带宽（W s ）比跳频带宽（W）窄得多的滤波器，同步地滤取各个频点上的跳频信号，任何时刻窄带滤波器的带宽（W s ）外的干扰噪声被滤除。
图5-13 解跳转发式处理转发器原理图
星上处理器不仅要完成信号的解跳和再跳频，而且要完成解调和再调制的工作，如 图5-14所示。解调转发的优点是由于其恢复数字信号，抗干扰性能有一定的提高，除此之外，解调转发还能够实现星上交换，便于系统同步、功率控制、校频和星上自主控制。相对于解跳转发，解调转发增加了星上处理复杂度。
图5-14 解调转发式处理转发器原理图
该方式在解调转发器中的解调和再调制之间加上了解码和再编码，如图5-15所示。经过解码再编码后，系统性能比起前两种方式有较大的提高。解码转发同样增加了复杂度，减少了灵活性。因此采用何种转发器形式要根据指标需要，寻找最佳的平衡点。
图5-15 解码转发式处理转发器原理图
基于再生处理式的直接序列扩频体制的优点是技术复杂度低于跳频体制，星上实现简单。同跳频体制一样，对直接序列扩频信号的星上处理方式也有3种方式，解扩转发、解调转发和解码转发。图5-16为解调转发式处理转发器原理框图。
图5-16 扩频体制解调转发式处理转发器原理框图
现有商业广播卫星几乎都使用透明转发器，合法信号受干扰的难易和严重程度与合法用户上行信号类型和转发器工作状态有关。情况如下：
（1）模拟信号传输与数字信号传输区别：合法用户信号传输分模拟信号与数字信号两类。对于合法用户模拟信号传输，较易受到非法信号干扰，且后果极为严重，可较清晰地看到非法信号干扰图像。
（2）透明信号传输与加密信号传输区别：对于合法用户数字信号传输又有透明信号传输与加密信号传输两种情形。对合法用户透明信号传输较易受到非法信号干扰，对合法用户加密信号干扰必须在破译密码基础上才能使用户收视到非法信号。
（3）SCPC信号传输与MCPC信号传输区别：对于合法用户数字信号传输又有SCPC（单路单载波）传输与MCPC（多路单载波）传输两种情形。对合法用户用多个SCPC信号同时传输由于上行信号功率强度较小又工作于转发器线性状态，较合法用户用单个MCPC强信号工作于转发器饱和状态，易受到非法信号干扰。
（4）转发器低增益状态接收和高增益状态接收区别：星上转发器接收机增益可调，以适应接收不同地球站射频信号强度需要。接收机增益越低，要求上行信号功率越大。从抗干扰能力来看，星上转发器接收机工作于低增益状态优于高增益状态。
（ 5 ） 转发器线性状态传输和饱和状态传输区别：合法用户信号传输时转发器可工作于线性状态和饱和状态两类。对工作于线性状态转发器，由于上行信号功率较小，较易被一般强度的非法射频信号干扰；对工作于饱和状态转发器，由于上行信号功率较大，一般强度非法射频信号较难干扰合法用户射频信号。
对于静止轨道通信广播卫星而言，可以将干扰分为两种类型：无意干扰和有意干扰。
无意干扰大致来自以下三种途径：
（1）来自静止轨道卫星网络干扰。它是因静止轨道/频率资源紧张而造成的相邻轨道位置同频率工作卫星通信网络之间的干扰。这种干扰可以通过卫星网络间的技术协调等措施来解决。
（2）来自非静止轨道卫星网络干扰。它是因与静止轨道卫星网络同频率工作的各种非静止轨道卫星网络一起运行而引起的干扰。这种干扰通常是对非静止轨道卫星系统参数进行约束或采用其他措施来解决。
（3）来自地面通信网络干扰。它是因与静止轨道卫星网络同频率工作的各种地面通信网络一起运行而引起的干扰。这种干扰主要通过频率和空间隔离及技术协调等措施来解决。
对于静止轨道商业通信广播卫星，有意干扰也称人为干扰。一般包括以下几种类型：
（1）盗用转发器频率/功率资源。干扰方利用上行地球站天线，对准选定的某颗静止卫星，发射已调制的射频信号，盗用该卫星转发器的频率/功率资源，以进行非法信号的传输。这种情形一般发生在空闲转发器频带上。此种干扰较常见。
（2）破坏卫星转发器正常信号传输。干扰方利用上行地球站天线，对准选定的某颗静止卫星，发射已调制或未调制的大功率射频信号，阻塞该卫星的转发器，以使正常的信号传输不能进行或传输质量下降。
（3）强占卫星转发器传输非法信号。干扰方利用上行地球站天线，对准选定的某颗静止卫星，发射比正常信号功率大得多的已调制的射频信号，强制卫星转发器传输非法信号，并在破译密码基础上使用户接收机收到非授权的非法信号所含的图像等信息。
（4）干扰地球站正常信号接收。干扰方利用大功率无线电发射设备，对某颗静止卫星的下行信号直接进行干扰，使对准该卫星的相关地球站不能收到正常信号或接收质量下降。这种方法（例如利用置于轨道上的星载干扰机）要达到有效干扰，技术复杂，代价太大，一般不可取。
文中提到各种抗干扰技术主要是针对有意干扰。是为了预防来自卫星接收服务区内个别地区和服务区边缘附近地区各种可能的无线电非法信号对卫星广播电视进行干扰。
文中提到各种抗干扰技术遵循一个原则：在地面终端用户收视合法信号中遇干扰时都不需要用户作任何额外操作来配合卫星广播电视系统运行单位来实施抗干扰。因此像多频道、多转发器或多星同播抗干扰等措施需要用户作额外操作来配合实施的抗干扰方法这里未涉及。
（1）信号压制法
1）使用高强度上行信号。上行地球站设置大功率发射机和高增益发射天线。一旦卫星受干扰时，自动或人工加大上行站射频信号功率强度，以增强转发器输入信干比，避免或减小非法信号干扰影响。
2）使用低增益转发器。设计卫星转发器时，根据合法用户可能提供的最大上行射频信号功率强度和非法信号可能干扰功率强度，选定转发器接收机增益档变化范围和最小值。实际使用转发器时，为了增强转发器抗干扰能力，视上行信号能力，转发器应尽量设置于低增益档工作。
3）使用MCPC上行信号。传送电视节目尽量不用SCPC（单路单载波）信号，以免转发器多载波输入时处于输入补偿状态并降低各合法用户射频信号功率强度。各合法用户应合用MCPC（多路单载波）信号工作于转发器饱和点，以加强合法用户射频信号功率强度。
（2）空间隔离法
1）上行固定赋形波束接收。卫星接收天线的固定赋形波束仅覆盖各地设有合法上行站特定地区，不包含最有可能产生干扰的地区。赋形波束服务区外电视台节目可通过地面光缆等手段传送到此特定地区上行站由其代发。赋形波束服务区边缘滚降率应足够大，以减弱邻近地区干扰信号影响。
2）上行可变赋形波束接收。按预先设定的可避开不同地区干扰源的各种赋形波束进行卫星接收天线设计。使用中，当现用赋形波束遇到干扰或预计可能会受到干扰时，可通过地面测控站控制星上可变赋形波束接收天线更换成另一种可避开干扰源发射地区的赋形波束工作，以达到抗干扰目的。
3）上行可动单点波束接收。对卫星可动点波束接收天线，既可改变波束指向，使其覆盖现有卫星接收赋形波束服务区外其他新地区工作，又可用于当原卫星接收赋形波束服务区无法避开干扰源时，可转用点波束缩小服务区以避开此干扰源所在地区工作。
4）上行固定多点波束接收。固定多点波束接收天线，同时产生多个点波束，分别覆盖各地区合法上行站，并避开最有可能产生干扰的地区。
5）上行自适应波束调零接收。卫星接收天线采用自适应波束调零技术。当有干扰时，星上天线波束处理装置自动地改变天线波束形状，使其生成一个对准干扰源的零点，以达到抑制干扰和粗测干扰源方位目的。
（3）频率隔离法
改变上行信号频率。此法也称上行线路备份频率通道法。当星上转发器接收机接收到干扰信号时，转发器接收机依据控制信号及时改变接收频率以拒收干扰信号，并同时对应改变给定地面上行站发射频率，以使转发器接收机能继续接收并转发合法上行信号。频率值改变范围可原频段空余频率、跨频段频率或其扩展频段频率。
（4）信号处理法
1）上行加直接序列扩频。上行地球站加伪随机码控制的直接序列扩频装置，对应星上转发器加伪随机码控制的直接序列解扩装置。利用伪码直接序列扩频特性能够抑制外来干扰信号特点来抑制非法信号的干扰。
2）上行加跳频式扩频。上行地球站加伪随机码控制的跳频式扩频装置，对应星上转发器加伪随机码控制的跳频解扩装置。利用跳频扩频特性能够抑制外来干扰信号特点来抑制非法信号的干扰。
3）上行加信号处理装置。地球站上行信号作某种编码/加密处理，星上转发器增设相应处理装置。卫星转发器通过对输入信号解调和识别，经识别对非法信号进行阻断，对合法信号重新调制后进行转发，以达到抑制非法信号的干扰作用。
4）地面加节目源认证信息。即在对通常收费电视信号进行加扰和加密的基础上，增加节目源认证的方法来增强系统的抗干扰性。这样，即使在干扰方窃密成功，干扰信号通过卫星转发并为被干扰方用户接收系统解调解密，但由于干扰信号缺少节目源认证信息，用户接收系统仍然不能解码观看到干扰方的节目内容。
必须说明，本节所述各项抗干扰措施有的可公用或需配合使用，有的只能选用其一。
各种抗干扰技术优缺点比较见表5-5。
各种抗干扰技术在整个卫星广播电视系统信号流程节点中不同功能比较见表5-6。
采用各种抗干扰技术设施涉及需改造的相关系统比较见表5-7。
表5-5 各种抗干扰技术优缺点比较
表5-6 各种抗干扰技术功能比较
表5-7 各种抗干扰技术设施涉及系统比较
当卫星接收信道收到干扰信号时，地球上行站的接收监测系统接收到的卫星下行信号将出现如下情况：
如果是自然干扰，会造成信道误码率上升，载噪比下降，图像质量下降，严重时，会引起图像马赛克或黑屏；如果是窄带或单载波干扰，现象和自然干扰类似，同时在频谱仪上可以观察到在正常信号的频谱上叠加有窄带或单载波信号；如果干扰信号传输带宽、符号率、调制方式、频率等参数和正常信号的参数一致，对于占用一个完整转发器的MCPC信号，由于转发器工作在饱和区，叠加干扰信号的正常信号的下行接收电平没有明显变化，频谱也无明显异常；对多个载波公用一个转发器的SCPC信号，卫星下行信道的参数会随干扰信号的强度变化而变化，具体变化情况如下：
（1）干扰信号的功率较低时，信道误码率升高，载噪比略有降低，下行接收电平无明显变化，图像接收正常；
（2）干扰信号功率升高，信道误码率随着升高，载噪比继续降低，下行接收电平无明显变化，接收图像出现马赛克、静帧或黑屏；
（3）干扰信号功率与正常信号功率基本相同时，信道误码率大幅升高，载噪比继续降低，下行接收电平无明显变化，正常信号无法解调，图像出现黑屏；
（4）干扰信号功率高于正常信号功率一定值时，信道误码率开始下降，载噪比开始升高，下行接收电平升高，同时接收端解调出干扰信号的图像。
上行站抗干扰系统是建立在对误码率、图像、接收电平以及载噪比分析基础之上的，通过对这几个参数的分析来确定此时的抗干扰级别，即功率增加的步长和大小，下面对抗干扰级别分别进行阐述。
（1）如果下行接收误码率降低，且超过门限值，接收电平不下降，同时接收机可以解调正常信号图像，此时抗干扰系统自动控制设备可小步长的提升上行功率；
（2）如果下行接收误码率降低，且超过门限值，接收电平不下降，同时接收机不能解调正常信号图像，此时抗干扰系统自动控制设备需要大步长的提升上行功率：
（3）如果非法信号的功率大于正常信号功率的一定值，接收机会锁定干扰信号，解调出干扰信号的图像，此时可以通过对上行节目内容和下行接收节目内容的比对来完成判断，如果检测到上行信号和下行信号不一致，则抗干扰系统会自动控制设备，采取大步长的提升上行功率，以达到遏制干扰的目的；
（4）对于采用SCPC方式上行的载波，为了防止由于本站功率过高而影响其他载波节目，可以通过对误码率和接收电平的变化来判断，如果误码率比正常值降低，接收电平比正常值升高，则说明本站的上行功率过高，此时抗干扰系统自动控制设备会小步长的降低上行功率，直至误码率和接收电平回到正常范围（注意：本情况不适用于MCPC方式上行的载波）。
对于上述提到的误码率和接收电平的正常值、门限值等的确定，需要在正常上行期间进行长时间的观察、分析和统计以及进行相应的模拟试验，才能确定。
上行站抗干扰系统的结构及工作流程如图5-17所示。
图5-17 上行站抗干扰系统的结构及工作流程
从图5-17知，本套抗干扰系统具体工作流程如下：通过接收天线LNB接收下行的信号，分别送给接收误码率检测设备、接收电平检测设备和上下行内容比对设备，同时将调制器输出的L频段信号也送给上下行内容比对设备。接收误码率检测设备和接收电平检测设备将检测到的结果发送给综合检测服务器；上下行内容比对设备将上下行信号的码流进行逐字节比对后将比对结果也发送给综合检测服务器。综合检测服务器将接收到的误码率、接收电平以及内容比对的结果和预先设置好的参数进行比较，产生相应的告警信息并传送给逻辑判断服务器；逻辑判断服务器接收来自综合检测服务器的信息并与预先设置好的相应参数进行比较，产生判断结果和相应的操作指令，并将操作指令传送给设备网管系统；设备网管系统接收来自逻辑判断服务器的操作指令后，根据操作指令控制相应的上行设备提升或降低上行功率以达到有效遏制干扰的目的。