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1前言
在現(xiàn)實(shí)中,因?yàn)槭艿酵ㄐ艞l件、自然環(huán)境以及一些其他因素的影響,使得無線通信信號(hào)往往容易遭受干擾影響,進(jìn)而使得通信質(zhì)量也變地不盡如人意。對(duì)于通信技術(shù)人員來說,如何根據(jù)各種干擾的產(chǎn)生機(jī)理,研究并應(yīng)用相應(yīng)的抗干擾技術(shù)以提高抑制信道被干擾的能力意義重大。鑒于此,本文對(duì)無線通信抗干擾技術(shù)及其性能進(jìn)行了探討,希望為提高無線通信質(zhì)量等相關(guān)工作能夠有所借鑒。
2無線通信的應(yīng)用及通信干擾現(xiàn)狀
目前,無線通信技術(shù)正在飛速發(fā)展,隨之而來的是人們生活和工作方式的巨大改變。當(dāng)前人與人之間、人與設(shè)備之間、設(shè)備與設(shè)備之間可以擺脫通信線纜的束縛,可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)通過無線通信信道進(jìn)行信息的傳輸。這不僅極大地提高了人們生活和工作的質(zhì)量,還對(duì)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、商業(yè)以及國防事業(yè)等涉及到信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)起到了重要的促進(jìn)作用。無線通信受到的干擾類型主要有多址、共道和碼間這三種,干擾信號(hào)通常只有具備了在帶寬、頻率、調(diào)制方式等方面的特性,才可能造成干擾。在無線通信信道中,存在的干擾信號(hào)多種多樣,有些是通信信道經(jīng)過的自然環(huán)境產(chǎn)生的,而有些則是人為造成的,這些干擾信號(hào)造成的干擾影響有大有小,通常來說,只要不是因?yàn)閭刹?、跟蹤等由人為行為所釋放出來的專門干擾信號(hào),通過采取一定的抗干擾技術(shù)手段都能確保無線通信信號(hào)的有效傳輸??偟膩碚f,干擾的存在還是在一定程度上影響了無線通信的質(zhì)量,如果是因?yàn)槿藶楣室庖蛩囟斐傻母蓴_,那么其影響程度還會(huì)進(jìn)一步加深,這些都不利于無線通信中信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸。因此,加大對(duì)無線通信抗干擾技術(shù)的研究和應(yīng)用,提高抗干擾技術(shù)的性能是十分有必要的。
3當(dāng)前主要應(yīng)用到的無線通信抗干擾技術(shù)及其性能分析
3.1頻譜擴(kuò)展抗干擾技術(shù)及其性能
(1)DS直接序列擴(kuò)頻
這種技術(shù)適用于頻帶較寬時(shí)的無線通信,它可以對(duì)有用信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)功率譜密度的降低,具有截獲概率低、隱蔽性好、能夠?qū)崿F(xiàn)碼分多址和與多徑干擾相對(duì)抗的優(yōu)勢(shì)。
(2)FH跳頻技術(shù)
這種技術(shù)可以通過跳變載波頻率的方式以實(shí)現(xiàn)對(duì)頻譜的擴(kuò)展,因?yàn)槠浼夹g(shù)水平已經(jīng)發(fā)展地較為成熟,并且具有抗干擾能力強(qiáng)的特性,因此已經(jīng)廣泛應(yīng)用于當(dāng)前無線通信的各個(gè)領(lǐng)域中。隨著挑頻技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,當(dāng)前又發(fā)展出了自適應(yīng)跳頻技術(shù),即在無線通信過程中,可以根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的被干擾頻率的特性,能夠自適應(yīng)地調(diào)整載波頻率及其發(fā)射功率,以確保正常通信信號(hào)不被干擾頻率影響。
(3)TH跳時(shí)技術(shù)
這種技術(shù)與跳頻技術(shù)類似,只不過它是在時(shí)間上對(duì)發(fā)射頻率進(jìn)行跳變。采用這種技術(shù)需要在初始階段將時(shí)間劃分為多個(gè)時(shí)片,并對(duì)發(fā)射信號(hào)使用的時(shí)片加以控制。因?yàn)樾盘?hào)發(fā)送的時(shí)片比較窄,所以信號(hào)的頻譜就得到了擴(kuò)展,進(jìn)而達(dá)到了抗干擾的目的。與跳頻技術(shù)相比,TH跳時(shí)技術(shù)的抗干擾能力比較弱,單獨(dú)使用時(shí)的效果較差,所以通常需要與其他技術(shù)一起使用以獲得滿意的抗干擾效果。
3.2非頻譜擴(kuò)展抗干擾技術(shù)及其性能
(1)自適應(yīng)天線技術(shù)
自適應(yīng)天線可以說是目前最先進(jìn)的天線技術(shù),它的方向圖可以隨時(shí)間變化并且數(shù)量較多,能夠?qū)Σ煌盘?hào)進(jìn)行鎖定和跟蹤,進(jìn)而將干擾信號(hào)抑制到最低。當(dāng)干擾的空間方向不同時(shí),采用這種技術(shù)還可以對(duì)單元相位和振奮加以調(diào)整,從而將干擾信號(hào)造成的影響削弱到最小。如果遇到的干擾信號(hào)屬于寬帶干擾類型,自適應(yīng)天線技術(shù)還能夠通過形成對(duì)應(yīng)方向的寬角凹凸來對(duì)抗干擾。
(2)多輸入多輸出技術(shù)
多輸入多輸出技術(shù)是指在通信端和接收端都設(shè)置多根天線,在進(jìn)行無線通信時(shí),將要傳輸?shù)男盘?hào)通過多個(gè)天線同時(shí)進(jìn)行發(fā)射并在接收端同步接收,因?yàn)樾盘?hào)被分散在多個(gè)載波信號(hào)內(nèi),所以即使某一頻域內(nèi)的信號(hào)被干擾,也能夠利用剩余頻域的信號(hào)對(duì)其實(shí)施恢復(fù)。這種技術(shù)是目前無線通信抗煩擾領(lǐng)域中的一個(gè)研究熱點(diǎn),它較以往技術(shù)在系統(tǒng)性能與容量方面有了明顯的提升,在信號(hào)的抗干擾性方面也有了較大的提升。
(3)通信碎發(fā)技術(shù)
這種技術(shù)通過加快信號(hào)傳輸速度的方式來降低信號(hào)的傳輸時(shí)間,因?yàn)樾盘?hào)在空氣中暴露的時(shí)間被減少,所以使得信號(hào)被干擾的幾率也就同步降低了不少。采用這種技術(shù)需要先儲(chǔ)存信息,然后以幾十倍的速度在一瞬間實(shí)施發(fā)送,因?yàn)榭梢岳么蠊β拭}沖進(jìn)行抗干擾,信號(hào)的發(fā)送時(shí)間較短且可以隨機(jī)設(shè)置,從而使得信息被截獲的概率降低。
(4)分集技術(shù)
這種技術(shù)是將同一信息通過多條途徑進(jìn)行傳輸,進(jìn)而達(dá)到降低干擾影響的目的。這種技術(shù)主要包括信息分離與合并兩個(gè)部分,通過分離與合并能夠使信噪比增大,進(jìn)而得到分集增益,對(duì)多徑傳輸?shù)臅r(shí)延和衰落具有較好的抵抗性能。
4提高無線通信抗干擾性能的措施
4.1采取自適應(yīng)抗干擾
在實(shí)際工作中,如果能夠?qū)鬏斝盘?hào)的頻率、功率和速率等進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)以主動(dòng)逃避實(shí)際干擾信號(hào)的影響,那么就可以在不改變通信條件的情況下大大提高有效信號(hào)的抗干擾性能。
4.2組合集成抗干擾
現(xiàn)實(shí)中,干擾信號(hào)的來源多種多樣,單一采取某種抗干擾技術(shù)可能無法收獲一個(gè)良好的通信質(zhì)量。因此,可以在對(duì)各種干擾信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理研究的基礎(chǔ)上,通過對(duì)多種抗干擾技術(shù)的合理集成,以達(dá)到揚(yáng)長避短、發(fā)揮各項(xiàng)技術(shù)性能優(yōu)勢(shì)的目的,從而最終實(shí)現(xiàn)提高信號(hào)傳輸?shù)挠行院桶踩缘哪康摹?/p>
5結(jié)語
近年來,無線通信技術(shù)取得了快速的發(fā)展,但與此同時(shí),外部的通信環(huán)境也在發(fā)生著變化,具體表現(xiàn)為各種干擾威脅也在不斷升級(jí),這給通信質(zhì)量的提升帶來了不利影響。因此,相關(guān)技術(shù)人員還需要不斷加強(qiáng)研究和創(chuàng)新,只有不斷對(duì)無線通信抗干擾技術(shù)進(jìn)行升級(jí),提高其性能,才能確保獲得一個(gè)良好的無線通信環(huán)境。
作者:李和芳 單位:民航甘肅空管分局靜寧導(dǎo)航臺(tái)