通信系統的抗干擾技術探究

祁璞

（內蒙古邊防總隊甘其毛都邊防檢查站，內蒙古 巴彥淖爾 015000）

摘 要：在現在復雜的電磁環境中通信系統時常受到來自各個方面的干擾，因此要對通信系統的無線通信和衛星通信的抗干擾技術進行必要的深入的探究，筆者結合自身的知識以及工作經驗就通訊系統的抗干擾作出探究，研究通訊系統在多變的電磁環境中的無線通信和衛星通信系統的應對之策，保障通信的安全和有效的傳輸信息。供同行參考，希望為我國的通信系統抗干擾技術有所貢獻。

關鍵詞：通信系統；抗干擾；無線通信；衛星通信

現在由于通信系統主要是通過電磁波傳播的，電磁環境在現今又是十分復雜多變，存在著許多不確定因素，就決定了其傳播環境會不斷地可能會受到來自各個方面的干擾，這些干擾無論是有意或是無意的都影響了通信系統，使其無法完成有效的信息傳播，發揮傳遞信息的功能，這樣就造成很多不必要的損失，如果發生在戰時其造成的損失將是巨大的。這樣對通信系統的深入探究就顯得十分重要，通信系統的抗干擾發展程度直接影響國家的發達水平。通信系統的抗干擾探究就是要保障正常信號的傳遞和接收，來規避信號的損失。

1 通信系統常見的受到的干擾

（1）無線通信系統常受到的干擾有多址干擾，共道干擾和碼間干擾三類典型的干擾，但對干擾來說，無非是對無線傳輸信號的頻率、調制方式、帶寬等方面進行擾亂，從而對通信方接受的信號產生干擾影響其通信信息的傳遞。通常通過對所要接受的信號進行分析，在信號傳遞的空間施放和所要干擾的信號相同的速度、頻率的電磁信號來影響通信信號的正常傳輸，截斷該信號的傳遞。有時候這種干擾是有意而為的，即敵意干擾。但大部分時候這種干擾的發生都不是故意的，而是電磁波正好匹對，使信號的傳遞受到影響。這樣就需要采取措施來避免此種情況的發生。

（2）衛星通信系統主要的通信路徑由上行信道、下行信道和星間信道三部分，故衛星通信面臨的干擾也主要是來自于對上行信道干擾，下行信道干擾和星間信道干擾三個途徑。

在衛星通信的上行信道的干擾主要是利用各種固定式和移動式的干擾機甚至移動衛星來對上行信道實施干擾，采用輸出與通信發射端接近于1：1的干信比的有效輻射電磁波來影響其通信方信號的輸出傳遞。在星間通信的干擾通常發生在星間通信的收發路徑上，以造成在傳遞途中的信號損失。而在衛星通信下行信道的干擾上行信道的干擾相似，所不同的是對下行信道的干擾發生在干擾衛星向接收系統間傳遞時。造成信號的接收障礙，影響信息的交流。

2 無線通信抗干擾的應對之策

（1）無線通信中常有的抗干擾技術有跳頻技術、擴頻技術、多入多出技術和虛擬智能天線技術。其中跳頻技術其核心是按一定速度和規律來回跳變的發射音頻信號而不是使用一個或者固定的幾個信號進行通訊。這樣不斷地使載波頻率發生跳動，來達到擴大頻譜的目的。提高系統的抗干擾能力。一般情況而言，跳速的高低，跳頻帶寬的寬窄直接影響無線通信系統的抗干擾能力。但就目前而言，受制于跳頻帶寬無法滿足同時使不同通信網絡中的多部電臺同時進行跳頻，跳到同一個頻率上的技術約束，電臺間還是要采用分段跳頻的方式來避免產生不必要的干擾，通常狀況下這種分段跳頻也基本可以滿足抗干擾的要求。

（2） 擴頻技術也是在抗干擾中常用的一種行之有效的手段。現多是采用直接序列擴頻的方式，即將所要傳遞的信號的頻率段進行擴大處理，使頻率帶擴寬至幾十倍乃至幾萬倍以后再進行傳遞。這樣就把干擾信號的擴散正在很寬的帶寬內減少了對信號傳遞造成的不利影響。

（3）所謂多入多出就是在信號的發射端使用多個發射天線設備來傳送通信信號，在信號的接收端也同樣采用多個接收天線來接收信號。提高無線通信系統的性能和容量，一般和其他移動通信的技術同時配合應用，可以有效的提升無線通信系統咋空間域和時間域的抗干擾能力。而智能天線技術和多入多出的多天線技術不同，其核心是借用或者使用在一定的空間內其他工作的天線通信設備之間的相互作用來達到實現類似于智能天線的功能要求。一定空間內的所有相同類的通信設備天線組合成一個虛擬的天線網絡，可以很大程度上增加天線接收端的信干比，來完成提高無線通信系統抗干擾能力的要求。

（4） 基于時間反轉技術的抗干擾技術也是通信系統最常使用的一種抗干擾的手段。主要是通過對信道狀況的信息充分的分析和利用以達到事先采取措施的抑制信號干擾的目的。其根據通信系統的收發單元特性將時間反轉技術分成無源時間反轉和有源時間反轉兩種基本的類型。無源時間的反轉技術主要是指只接收而不進行信號的發射，有源的時間反轉技術既要進行信號的接收還要相應的發射信號。基本的原理是由無線通信系統的接受信號端計算估計信道沖激的響應表現，來分析評斷信道沖激響應。不同的用戶他們的信道沖激響應都是不相關的，依據這以特性，無線通信系統便可以實現抗干擾的目的。利用無線通信系統的時間反轉技術可以有效的解決多址干擾和共道干擾的難題。

（5）在現今復雜的電磁環境中一般僅僅依靠一種或一類的抗干擾技術往往難以達到抗干擾的目的，這樣多種抗干擾技術的混合使用就顯得尤為重要。將多種技術混合應用來應對更加復雜化的電磁環境將是通信系統的一個行之有效的發展方向。此外對抗干擾的技術瓶頸部分要進行突破，使其技術發展水平可以應付更加多變復雜的電磁抗干擾的未來環境。

3 衛星通信中抗干擾的探究

衛星通信系統在軍、民都有應用，其中以軍用最為廣泛，也就是說其受到的干擾大多時候都是有意而為的敵意行為，其信號傳播的電磁環境也更加的復雜，對通信抗干擾的要求也更加的嚴格。針對衛星系統抗干擾的特殊要求通常應用的技術有天線抗干擾技術、無線光通信技術、星上處理技術、限幅技術以及自適應編碼調制技術。相應的也有和無線通信系統相同的擴頻和跳頻技術，其技術應用和無線通信網絡的相同。

（1）天線抗干擾技術顧名思義是衛星通信接受天線最大限度的接受通信方的信號傳輸，同時屏蔽干擾方的干擾頻率。通常的衛星天線的抗干擾技術包括自適應調零技術和智能天線技術。自適應調零是在衛星上使用大型，多波束的接收天線，組成衛星上的天線接收系統。當天線朝向某一信號接收區域時，如果檢測到有干擾會自動的將感染源方向的波束關停，將干擾信號造成的干擾影響降到最低。智能天線技術是利用通信方和干擾方的信號在編碼、幅度、頻率和空間位置的不同，通過信號處理器進行處理，自動的控制、優化天線的方位，使天線在通信方的信號方向上保持最大的接受，而在干擾方的方向上信號干擾最小實現濾波。

（2）星上處理是主要為了減少上行接受信號對下行施放信號的干擾作用，優化接收轉發系統。通常采用的星上處理技術是包括信號調節再生、解擴和再擴、譯碼和編碼、多波束交換、智能自動增益控制等技術在內的多種處理技術。在避免接發器功率飽和的同時保證信號的順利通暢得傳輸。

（3）在目前的衛星通信系統中最廣泛使用抗干擾措施的是限幅技術，其主要的作用也是避免轉發器的功率飽和。在高功率的信號輸入時采取措施適當得衰減信號，在低功率的信號輸入時又可以最大的減少信號的損耗。當前的限幅信技術有軟限幅和硬限幅兩種限幅器。

（4）自適應編碼調制技術以其具有信道自適應的優點和和衛星系統適應性最優的特點在衛星的通信方面得到廣泛的應用。它是通過回傳信道及時的將信道狀況等信息傳遞給發送端，使發送信號端能根據不同的信噪比來自適應的調節和改變信號的編碼方式和調制方式。在信噪比較大的情況時使用比較高的信息傳遞速率，遇到信噪比比較低的時候，又采用較低的信息傳遞信率。如此一來，便使得通信系統可以高效運行，增加系統高效的傳輸性能，整體的性能得到最優的表現。

（5）應用在衛星通信系統中的無線光通信是用大氣作為媒介傳輸來實現光信號的傳遞。只要是在收發兩個端機之間存在無遮擋的路徑和足夠達到的發射功率，光通信都可以實現。無線光通信系統的工作原理是在發射信號端采用光信號作為信息傳遞的媒介，將載有信息的光信號傳送到在大氣中的接受設備的望遠鏡中，望遠鏡將接收到的光信號再轉變成電信號。這樣就實現了信息的傳輸。光通信是在信號的傳遞方式上進行轉變來避免信號的被干擾。其具有的速率高、頻譜廣、頻帶寬的優點也是其他技術不能相提并論的。

有些在衛星系統內發生的干擾都是各個輸出、傳遞和接收系統的自身原因造成的，這樣優化各個系統間的配合也就很重要，比如信號上行時會造成對衛星輸出的下行信號的相互干擾，衛星在接收信息和傳遞信息的同時造成衛星接發器運行的飽和。這樣的系統自身造成干擾都是需要最大化的減少和避免的。

5 通信抗干擾的重要發展趨勢

通信系統所處的電磁環境是朝著復雜化的方向變化著，相應的通信系統的抗干擾發展也應該順著多元化、融合化的方向。一種獨立的通信系統抗干擾手段是有限的，其往往難以簡單的應對復雜混亂的電磁環境。多種無線通信和衛星通信間的技術相互融合，多種技術間存在共通性，要發掘、發揮這方面的特點來應對電磁的復雜情況的發生。

此外優化通信系統內部各個系統間的配合也是一個重要的發展方向。在最主要的輸出、傳遞、接收三部分各系統的配合是最重要的。開發新的技術手段可以使各個系統的使用條件得到最大的保障。

6 結論

隨著我國經濟的飛速發展，通信系統也會相應的得到飛速的發展，這就使得通信系統的抗干擾顯得非常重要。通信系統的抗干擾不但停留在對無線信號的處理上，而應向更加復雜，多元化的電磁環境的抗干擾技術方向發展。隨著當今各種，通信系統生存環境更趨向于復雜多變，來自外界的干擾和威脅也越來越難以應對，所以要加深對通信系統的抗干擾探究，完善通信系統的安全保障。通信系統的無線通信和衛星通信兩種最主要的信息傳輸途徑間應該是同時發展，相互回應的發展態勢。

參考文獻

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