對現有抗干擾技術的改進性研究

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對現有抗干擾技術的改進性研究

楊帆 車喆 李平舟

西安電子科技大學 710017

一、現有抗干擾技術需要解決的問題

雖然通信抗干擾技術在最近幾年已經獲得了長足的發展，但是還有許多問題有待進一步地研究和解決。

1、可用頻帶更加擁擠，通信頻譜資源受到制約

信息技術的飛速發展帶來了戰場信息傳遞量的不斷增加，由此導致了通信業務需求量的增長和有限的頻譜資源的矛盾日益突出，使得可用頻帶變得越來越擁擠。從通信對抗角度來說，頻帶的擁擠意味著每個通信系統的可用帶寬受限，這樣一來必然導致對抗通信干擾的難度加大。尤其是對于擴頻通信而言，其為提高信噪比所展寬的頻帶還存在著如下的缺點：其一，它不能充分利用加寬頻帶帶來的抗干擾潛力，在信噪比很低的時候實際上在“浪費”寶貴的頻譜資源；其二，占用了過寬的頻帶后，同一個小區間同時通信的用戶不是一個而是多個，在多徑衰落的環境下，不可避免地要造成嚴重的碼間干擾。在有限的頻譜資源內實現抗干擾通信，就對頻譜資源利用，窄帶抗干擾技術提出了新的更高的要求。

2、高斯白噪聲干擾信號對信道的影響較大，且較難去除

所謂高斯白噪聲干擾信號，就是干擾信號的幅度分布服從高斯分布，而它的功率譜密度又是均勻分布的。由于高斯白噪聲干擾信號的頻帶很寬幾乎占據了整個領域，它與通信信號重疊無法區分有用信號和干擾信號，使用上一章介紹的跳頻技術和擴頻技術就不能達到令人滿意的效果。

下面，我們就需要了解基于上一章介紹的抗干擾技術的改進型抗干擾技術。

二、幾種改進型抗干擾技術

1、基于信號處理的綜合抗干擾技術

在新一代的通信設備和系統中,僅采用基于信號處理的多種抗干擾措施,如跳頻、擴頻、混合擴迅速頻、自適應干擾抑制、數據猝發、偽信號隱蔽、前向糾錯等。這些措施又具有時變性,可以根據電子戰的環境進行變化和組合,如跳頻,可以隨機變速率跳頻、自適應跳頻等。

研究組患者軀體功能、社會功能、心理功能及物質生活評分明顯高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

2、基于天線與傳播的綜合抗干擾技術

在軍用移動無線通信系統中,除了節點互連接力機外,中心臺和移動臺都使用全向天線。這樣,干擾可如同信號那樣從四面八方進入接收機。應用天線自動調零和方向性跟蹤技術,就可抑制任何方向來的干擾或增強接收輸入的信號干擾比。如果在跳頻和多進制直擴結合接收的基礎上再增加這種天線自適應抑制干擾,將為電臺設備提供相當強的抗干擾能力。

3、“通中擾”、“擾中通”抗干擾與對抗綜合技術

在軍事途中,敵我雙方在相同的通信頻段內工作,我方應能在進行抗干擾通信的同時,對敵方的地空、空空、地地通信產生干擾(稱為“通中擾”);我方在對敵方通信指揮系統實施干擾壓制時,又能在同一頻段中實現我方的通信(稱為“擾中通”)。“通中擾、擾中通”綜合技術研究的目的是敵我雙方的通信處于同一頻帶內的情況下,達到通信和干擾同時進行,實現通信、干擾一體化。在其總體方案中,利用綜合控制技術、軟件無線電技術和自適應干擾抑制技術,將各種抗干擾通信體制和通信干擾體制有機地結合起來,實現通信和干擾的協調統一。

同時根據實戰態勢和戰場環境選擇最合適的通信和干擾方式,針對敵方的通信體制,選擇對這種通信的最有效的干擾措施,針對敵方的干擾體制,選擇對這種干擾最好的抗干擾通信方式,使得通信和干擾都達到最佳的效果。研究這種抗干擾綜合技術對保證正常的通信、解決通信偵察、通信干擾和通信指揮之間的矛盾,滿足未來信息戰爭的需要,有重大意義。

4、基于時間反轉技術的抗干擾技術

為了應對不同的干擾，可以將多種無線通信抗干擾技術組合起來構成各種混合技術，但系統復雜度增加，提高了成本。作為具有空間信道匹配功能的新技術——時間反轉技術，不但具有抑制碼間干擾、共道干擾和多址干擾的綜合能力，抗干擾性能突出，而且實現也比無線通信抗干擾混合技術要簡單得多。

時間反轉技術是通過對信道狀態信息的充分利用來達到抑制信號干擾的目的。所謂時間反轉，其實是光學中的相位共軛法的概念應用到通信領域。根據通信系統收發單元的特性，時間反轉可以分為兩種——無源時間反轉和有源時間反轉，無源時間反轉只接收不發射，有源時間反轉既接收又發射。

無線通信系統中使用的時間反轉技術一般是只接收不發射，即無源時間反轉。無線通信系統中采用時間反轉技術時，首先在無線通信系統基站的接收端估計信道沖激響應，分析判斷信道沖激響應的時間反轉的共軛形式，最后用信道沖激響應的時間反轉的共軛形式作為無線通信系統中預處理器的傳輸函數。

由于不同用戶間的信道沖激響應是不相關或弱相關的，因此利用這一特性，無線通信系統的時間反轉技術可以削弱多址干擾和共道干擾。

三、抗干擾技術的發展趨勢

分析不同的無線干擾情形，有針對性的采取相關解決措施，進而在技術演進、設備研發、網絡規劃、系統建設、運營和優化中，減弱乃至消除干擾是一個重要的研究領域，尤其需要我國的科研和工程技術人員為打造精品網絡、構造和諧通信作出更多的努力。從無線通信抗干擾技術的發展形勢和趨勢來看，無線通訊抗干擾技術的發展主要趨勢如下：

（1）新型抗干擾技術的發展。通信領域在不斷更新新的通訊方式和通訊技術，因此新型抗干擾技術也在不斷的更新與發展。

（2）抗干擾技術出現多樣化。由于干擾技術的多樣化，頻道復雜化，因此多樣抗干擾技術實現多樣化成為了技術發展的重點，其中典型的綜合組合應用為跳頻、直擴和跳時3種。

（3）網絡化抗干擾技術。計算機實現抗干擾技術可以在網絡級就可以干擾和屏蔽部分信號，達到最終的干擾手段。

從無線通信抗干擾技術的發展形勢和趨勢來看，無線通信的抗干擾技術已經從縱向到橫向的發展，干擾技術的復雜化，多樣化、綜合化的結合導致了新型干擾技術也隨之而發展。