劉洋 李燕南 蘭關軍
隨著無線通信技術的發展以及無線設備應用的普及,應用無線環境進行數據通信和信息傳輸已經成為今后通信網絡的主流發展趨勢。無線空間中傳播信號的增多,單個信號的多徑傳輸效應都對其他信號造成了一定的干擾和損耗。采用無線通信抗干擾技術來增強信號在接收端的魯棒性已經成為當前信息研究的一個重點方向。
一、無線通信抗干擾技術綜述
在無線信道中存在著多種多樣的干擾信號,這些干擾可以是自然存在的,也可以是人為造成的。干擾信號的存在降低了無線通信的可靠性,對無線通信系統中傳輸的信息具有非常大的危害,因此研究無線通信中的抗干擾技術非常有必要。調頻技術是抗干擾技術中的主要技術之一,調頻的速度越快則系統的抗干擾性能越好。擴頻技術則是對信號的功率進行調整,使得通信信號隱藏在噪聲中,從而降低被截獲和識別的概率,提高抗干擾性能。
二、無線通信中的抗干擾新技術
2.1 超寬帶和超窄帶技術
超寬帶無線通信技術和超窄帶無線通信技術是具有良好通信性能的技術,其中超寬帶技術利用極大的傳輸帶寬對信號能量進行分散,從而避免對現有通信系統造成干擾,該技術已經得到了廣泛的應用,而超窄帶技術還處于發展階段。
超窄帶技術將信號限制在非常窄的頻帶內進行傳輸,信號能量就被集中在該頻帶范圍內,頻帶之外無需要傳輸的信號能量,這就增強了系統的抗干擾能力。
2.2 多輸入多輸出技術
多輸入多輸出技術是當前無線通信領域的一個研究熱點。該技術將發射端發射的信號經過多根發射天線發送出去,同時在接收端使用多根接收天線對無線信號進行接收。該技術的實現同時需要OFDM技術、空時編碼技術、分集接收技術等。對于使用該傳輸方式的信息而言,其被分解在多個載波信號中進行傳輸,即便某一頻域信號受到干擾,也可以通過其他頻域信號進行恢復,而不至于因單一載波受到干擾而影響到整個信號的傳輸。同時,空時編碼技術進一步的提高了信號的可靠性和抗干擾性。該技術在在增大系統容量,提高系統性能方面較傳統無線通信技術而言優勢更為明顯。
2.3 虛擬智能天線技術
虛擬智能天線技術利用某一區域內的多個天線之間的相互作用實現類似智能天線的功能。使用該技術,接收端可選擇性的接收特定方向的無線信號而對其他方向的干擾信號進行抑制或者消除。其抗干擾性能類似于一部抗干擾電臺。
2.4 智能組網技術
該技術可以對通信信道的環境進行感知,通過運算和分析確定當前通信信道的受干擾程度,進而調整通信系統的網絡結構,和信息傳輸的通信信道,避免使用存在強干擾的信道進行信息傳輸。智能組網技術可以最大限度的利用現有的通信資源改善通信系統的抗干擾性能。
三、多技術的綜合利用技術和成熟技術的再發展
提高無線信號的抗干擾不僅存在于無線通信的某一過程中,綜合利用多種抗干擾技術也能夠提高整個通信網絡的抗干擾性能。對于現有的抗干擾技術如擴頻、編碼、調頻等進行改進也可以獲得更好的抗干擾效果。
3.1 基于天線和信號處理的綜合抗干擾技術
智能天線在定向接收、抗干擾方面具有良好的工作性能,在智能天線中應用自動調零技術、分集接收技術、方向跟蹤技術等可以很好的抑制多方向干擾信號進入接收端,提高接收端接收信號的干擾比,若結合在信號發射端對天線使用多天線技術,對信號使用擴頻、調頻等技術,可以在當前抗干擾性能上再增加信號無線空間的抗干擾能力,不至于被干擾信號所淹沒。
3.2 成熟技術的再發展
對于現有的跳頻或擴頻系統,若對其抗干擾的關鍵技術進行該改進也可以獲得更佳的抗干擾性能。以跳頻技術為例,抗干擾能力好壞主要取決于跳頻的速度,提高跳頻速度、更改調頻頻率均可以獲得更好的抗干擾性能。具體而言,跟蹤干擾機可跟蹤的跳頻頻率越來越高,為避免被跟蹤,研究如何提高跳頻速度可以有效避免人為干擾;傳統的跳頻技術使用規律性頻率進行跳頻,這就很容易被監聽設備通過持續監聽獲得,若采用時變跳頻或自適應跳頻則能夠很好的將跳頻規律隱藏起來,從而降低受干擾的可能性。
四、總結
綜合上述分析可以看出,無線通信中的抗干擾技術已經由傳統的抗干擾技術向多元化、綜合性方向發展。充分分析當前的無線通信環境針對性的優化和改善通信信號的傳輸性能,可以有效無線通信網絡的提高抗干擾性能。
參 考 文 獻
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