羅榮輝
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無線通信抗干擾技術性能分析及應用
羅榮輝
廣東達安項目管理股份有限公司,廣東 廣州 510330
就無線通信系統的整體性能而言,干擾和衰落是影響其有效運行的主要因素,而且在當前社會經濟和科學技術不斷發展進步的前提下,無線通訊技術呈現不斷先進的發展趨勢,而且電磁環境也在不斷的復雜化,這就造成了廣播式的無線通信信息極易受到干擾信號的電磁影響。基于此種現狀,就需要對無線通訊技術展開深入研究,對運行領域的抗干擾技術性能進行比較,以探尋最為行之有效的辦法來抵抗日益嚴重的干擾威脅,營造良好的無線通信環境。
無線通信;抗干擾技術;性能分析;應用
在實際應用中,無線通信信號會受到自然環境、通信條件以及其他因素的影響,而對信號造成干擾,進而直接影響到通信質量。近年來,隨著無線通信應用范圍的不斷拓展,無線通信技術在人們的生活中得到了廣泛應用,這就需要在技術的支撐下對現代化發展狀態下的無線通信技術有明確的認知,對信號所造成的干擾現象進行分析,認識到其各自特點的不同特性,并在實際應用中進行全面有效的分析,進而科學有效地采取一定的措施將干擾影響降至最低[1]。
就整體而言,進行無線通信抗干擾技術的研究時,對無線傳播環境及抗干擾技術的性能有相應的要求,其也是造成干擾因素最多的環節。圖1對其整體的研究現狀進行了概括性的說明。
1.1 無線傳播環境
首先,無線通信信號在傳播過程中運行路徑相對復雜,在面臨多樣化的地理環境狀態下,會不可避免地在視距傳播中出現路徑損耗,比如丘陵、山地、城市高層建筑群等均會導致接收端在進行無線信號接收時,造成信號的可信道畸變,進而將各項干擾實現疊加,嚴重影響無線通信的信號質量。
其次,無線通信通道范圍內所采用的相關設備具有一定開放性,這樣的運行現狀造成了無線通訊設備和無線通信系統的共存狀態,如果基于此種運行的干擾或者衰落強度偏高時,就會造成無線接收端的通信鏈路多于干擾信號的期望值過大,使得接收信號對于干擾缺乏一定的抵抗性能,并且在多徑衰落和路徑損耗的影響下,使得接受信號本身存在相對微弱的現象,并在兩者的連同作用下造成信號接收的微弱現象。無線信號傳播路徑圖如圖2所示。

圖1 無線通信抗干擾技術研究現狀

圖2 無線信號傳播路徑
1.2 同頻干擾抑制
在具體應用中,凡是有用信號和無用信號的載頻呈現一定的相同性,且在同頻道的有用信號接受過程中對接收機所造成的干擾統稱為同頻干擾,對其進行針對性的協調解決時,應用方法具有一定的多樣化,較為常見的有降低接收機的靈敏度和發射機功率、更換工作頻率、增益或者降低天線高度、在對相鄰發射臺的載頻進行2/3行頻(10kHz)偏置等[2]。
1.3 抗干擾技術性能衡量
在開展具體衡量時,首先要有理論基礎的支撐,進而實現系統性能表達式和相應算法的直接獲得,基于這樣而來的結果具有較高的精度性,且有一定的普遍意義,但也存在較多的約束條件,對復雜場景進行分析時存在一定的困難。此外,可以利用計算機開展有效分析,不僅成本低,分析過程相對簡單,且能夠最大化地接近于實際的通信場景,但是具體仿真時間偏長,隨機過程中并不能實現對實際場景的重視。
2.1 頻譜擴展抗干擾技術及性能
2.1.1 FH跳頻技術
在實際應用中,該項技術可以通過跳變載波頻率的方式來有效實現頻譜的擴展。發展至今,該項技術已經相對成熟,且本身的抗干擾特性也相對較強,基于此種特性已經在當前的無線通信的諸多領域中得到廣泛應用[3]。并且隨著調頻技術的不斷發展,在先進技術的推動下實現了自適應調頻技術的發展及應用,其應用原理是在無線通信過程中,能夠將實時監測到被干擾頻率的特性進行反映,以自適應的狀態對發射功率和載波頻率進行調整,以確保正常的通信信號不會被干擾頻率所影響。
2.1.2 DS直接序列擴頻
該項技術在應用中多適用于頻帶較寬的無線通信,能夠實現對有用信號的有效擴展,進而降低功率譜密度。在實際應用中,其具有隱蔽性良好、多徑干擾相對抗、截獲概率低、有效實現碼分多址等優勢。
2.1.3 TH跳時技術
在具體應用中,該項技術同調頻技術具有一定的類似性,不同之處在于其是在時間上實現對發射頻率的跳變。進行該項技術的應用時,需要在初始階段將時間進行多個時片的劃分,并對具體發射信號所使用的時片進行控制。就具體應用來看,信號發送的時片相對狹窄,通過這樣的應用方式能夠使信號頻譜得到擴展,進而實現有效的抗干擾。TH跳時技術同跳頻技術相較而言,其抗干擾能力相對偏弱,所以單獨應用的效果相對較差,所以在實際應用中需要與其他技術搭配應用以完善抗干擾效果[4]。
2.2 頻譜擴展抗干擾技術及性能
2.2.1 自適應天線技術
就現代化的發展而言,自適應天線是現今狀態下最先進的天線技術,其應用中的方向圖能夠隨著時間進行變化且整體數量較多,能夠在有效基礎支撐的基礎上對不同信號進行跟蹤和鎖定,以將干擾信號抑制到最低化。另外,當干擾空間方向出現不一致時,需要通過自適應天線技術對單元振奮和相應進行調整,以最大化地削弱干擾信號。但如果具體應用中的干擾信號是寬帶干擾類型,通過自適應天線技術的應用能夠形成對應方向的寬角凹凸來實現對干擾信號的對抗。
2.2.2 多輸出多輸入技術
多輸出多輸入技術主要是在接收端和通信端進行多根天線的設置。在無線通信過程中,可以對進行傳輸的信號在多根天線的應用基礎上進行同時發射,且在接收端實現同步接收。因為信號是在多個載波信號內以分散狀態呈現,所以如果存在某一頻度內的信號有被干擾的現象,也能夠通過其他頻域的信號進行恢復處理。就整體的應用來看,該項技術在當前的無線通信抗干擾領域內已經成為研究的熱點。并且在具體應用中較之于以往的傳統技術而言,在容量和性能方面均得到了顯著提升,進而使抗干擾性能也得到了極大的提升。
2.2.3 通信碎發技術
在進行該項技術的應用時,能夠實現信號傳輸速度的有效加速,進而將信號的傳輸時間合理降低。在應用過程中,將信號在空氣中的暴露時間有效減少,能夠將信號的被干擾現象同步降低。在具體使用時,首先需要進行信息的存儲,然后以極為迅猛的速度實現信號的瞬間傳輸和發送,在利用大功率脈沖的前提和基礎上實現干擾的對抗[5]。
2.2.4 分級技術
在進行該項技術的應用時,主要是將同一條信息通過多種途徑進行傳輸,進而有效地降低干擾因素的影響。在具體應用中,該項技術主要包括信息的合并與分離兩個部分,進而實現信噪比的整體有效增大,得到分集增益,以具備良好有效的對多途徑衰落和時延過程中良好的抵抗性能。
由此可見,在實際工作中,需要對傳輸信號的動率和頻率以及速率等進行自適應的調節,以主動性的狀態對實際應用中干擾信號的影響進行合理規避。在不對整體的通信條件進行改變的情況下,使信號的抗干擾性能得到有效提升。在此基礎上,就需要對現實中干擾信號的多樣化來源有所認知,并在對其應用機理進行有效研究的基礎上實現抗干擾技術的科學集成,使各項技術的優勢得到最大化的發揮,以有效地確保無線通訊信號傳輸的安全性和有效性。
近年來,在社會經濟的影響和推動下,無線通信技術得到了快速且有效的發展。而且,在基于此種運行的基礎上,外部的通信環境也發生了一定的變化,使得各種干擾威脅也在不斷強化和升級,這在一定程度上對通信質量的提升帶來了極大的影響和危害。所以,在現代化的發展環境下,需要相關技術人員強化技術方面的創新和研究,以實現對抗干擾技術的升級,以在整體性能有所提升的基礎上,營造一個良好的無線通信環境。
[1]馬萬治.無線通信抗干擾技術性能研究[D].成都:電子科技大學,2012.
[2]簡永泰.無線通信抗干擾技術性能分析[J].電子制作,2015(1):139.
[3]李和芳.無線通信抗干擾技術性能分析[J].科技展望,2015(17):123.
[4]王珵.無線通信抗干擾技術應用[J].科技展望,2015(23):220-221.
[5]計惠玲.無線通信抗干擾技術性能研究[J].科技創新與應用,2014(1):65.
Performance Analysis and Application of Anti Interference Technology In Wireless Communication
Luo Ronghui
Encore Project Management Co., Ltd., Guangdong GuangZhou 510330
the overall performance of the wireless communication system in terms of,interference and fading are main factors that affect the effective operation of,and in the continuous development of the social economy and science and technology progress of the premise,the wireless communication technology has constantly advanced the development trend and electromagnetic environment is also in the continuous complex,which resulted in the broadcast wireless communication of information easily by signal interference of electromagnetic effect.Based on this situation,you need to do research on wireless communication technology,in the field of operation of anti jamming performance are compared to find the most effective way to combat the increasingly serious threat of interference,to create a good environment for the wireless communication.
wireless communication; anti-jamming technology; performance analysis; application
TN92
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1009-6434(2016)6-0110-03