畢欣
(國家新聞出版廣電總局2021臺 黑龍江省齊齊哈爾市 161000)
無線通信抗干擾技術(shù)的研究
畢欣
(國家新聞出版廣電總局2021臺 黑龍江省齊齊哈爾市 161000)
隨著無線通信范圍的不斷擴大,無線通信技術(shù)完全的融入到我們的生活中。但在無線通信系統(tǒng)運行過程中,許多因素會對無線通信系統(tǒng)性能帶來一定的影響,特別是衰落和干擾更是影響無線通信系統(tǒng)性能的主要因素。由于許多地區(qū)的通信條件極端惡劣,這就導致這部分地區(qū)無線通信所受到的干擾非常嚴重。因此需要采取有效的無線通信抗干擾技術(shù),努力提高無線通信網(wǎng)絡的質(zhì)量。
無線通信;互調(diào)干擾;同頻干擾;抗干擾技術(shù)
近年來,無線通信技術(shù)在我們生活中應用越來越廣泛,給我們工作和生活帶來諸多的便利。但在無線通信技術(shù)不斷融入到我們生活中時,部分地區(qū)由于受到各種因素的影響,無線通信系統(tǒng)在運行過程中受互調(diào)干擾及同頻干擾較大,因此在實際工作中,往往會根據(jù)不同的干擾來采取切實可行的抗干擾措施,有效的提高通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾剩岣咝诺劳ㄐ趴垢蓴_能力,確保無線通信系統(tǒng)容量的增加。
1.1 無線通信信號的傳播路徑復雜
相較于其他通信信號,無線通信信號的傳播路徑十分復雜,在傳播過程中存在著視距傳播中的路徑損耗,同時傳播過程中還會面臨復雜的地理環(huán)境,特別是城市建筑群、山地、丘陵等都會對無線信號的接收帶來較大的影響,不僅會導致信號在信通中發(fā)生畸變,而且各種干擾還會疊加在一起,從而導致通信信號質(zhì)量出現(xiàn)不同程度的降低。
1.2 無線通信系統(tǒng)和無線通信設備共存于無線通信通道中
在實際運行過程中,由于無線通信通道是對范圍內(nèi)的所有無線設備進行開放,因此在無線通信通道中存在著多種無線通信設備及無線通信系統(tǒng),導致存在著諸多干擾,一旦干擾強度較大時,則會對接收端信號的接收帶來較大的影響。在無線信號到達接收端時大致會存在兩種情況:①通信鏈路中的干擾信號較強,這就導致接收信號相對于干擾來講十分微弱。②存在著路徑損耗及多徑衰落,從而導致接收信號本身就非常微弱。
2.1 干擾類型
2.1.1 互調(diào)干擾
當處于不同頻率的信號在經(jīng)過非線性電路過程中,會有與有用信號頻率相同或是相近的頻率組合產(chǎn)生,從而對通信系統(tǒng)帶來干擾,這即是互調(diào)干擾。在實際運行過程中,互調(diào)干擾多以發(fā)射機、接收要,及外部效應等導致的互調(diào)干擾為主。
(1)發(fā)射機互調(diào)干擾。導致發(fā)射機互調(diào)干擾產(chǎn)生的主要原因是由于其他信道的發(fā)射信號或是RF共同器件耦合到發(fā)射機末級與本機,同時發(fā)射信號在功放電路中相互調(diào)制,從而導致新的頻率組合產(chǎn)生,并隨有用信號一起發(fā)射出來,從對接收機帶來干擾。
(2)接收機互調(diào)干擾。在接收機的前端電路中會存在著兩個干擾信號,其與接收頻率存在著一定的偏離,這兩個信號侵入到接收時,受制于高頻放大器及變頻器的非線性制約,從而有互調(diào)頻率產(chǎn)生,并對接收機頻帶內(nèi)造成干擾。
(3)外部效應引起的互調(diào)干擾。當發(fā)射端傳輸電路中存在著反饋線接頭及天線等處接點存在接觸不良問題時,或是在傳輸過程中存在著異種金屬接觸時,都會導致非線性干擾,在強射頻電場中產(chǎn)生互調(diào)干擾,而且在氣候變化情況下,互調(diào)干擾的干擾程度也會存在一定的差異。
2.1.2 同頻干擾
凡是無用信號的載頻與有用信號的載頻相同,并對接收同頻道有用的信號的接收機造成干擾的都稱為同頻干擾。
2.2 解決干擾的方法
2.2.1 解決互調(diào)干擾的方法
當互調(diào)干擾產(chǎn)生時,可以采用多種方法進行解決,傳統(tǒng)解決互調(diào)干擾的方法通常都是以試探法為主,即通過給定幾種方案后,利用無線端口的響應情況來對互調(diào)干擾量級進行測定,然后再測量出實際的數(shù)據(jù),并對子系統(tǒng)給予一定的補償或是降低天線間耦合度,具體解決過程中主要是通過改變天線布局來減少干擾所帶來的影響。
(1)減少發(fā)射機互調(diào)干擾采取的措施
加強發(fā)射機和天線饋線的匹配度。在發(fā)射機和天線之間,可通過插入單向隔離器或者是單向隔離器與腔體濾波期的組合器件降低干擾。完善發(fā)射機末級功放的性能,提高發(fā)射機線性動態(tài)范圍。在規(guī)劃和建設設計臺站時,應根據(jù)互調(diào)干擾的程度選用無三階互調(diào)工作頻率組。
(2)減少接收機互調(diào)干擾采取的措施
需要確保接收機輸入回路要具備良好的選擇性,可以采用多級調(diào)諧回路,這樣就能夠有效的降低強干擾產(chǎn)生。在選擇高放器和混頻器時,需要選擇具有平方律特性的器件,可以將衰減器設置在接收機的前端,這樣能夠有效的降低干擾信號電平。
(3)減少外部效應引起的互調(diào)干擾
在施工和平日檢修過程中,應重點注意插件的接觸性,特別是發(fā)信機的高頻濾波器、射頻避雷器、天線等關鍵器件的接觸性,注意檢查系統(tǒng)外的異種金屬的干擾產(chǎn)生非線性干擾,注意保護設備的玩好性,暴露室外的設備應涂防銹涂料。
2.2.2 解決同頻干擾的方法
協(xié)調(diào)解決同頻干擾的方法也有多種,常用的有降低發(fā)射機功率、接收機靈敏度,降低天線高度或增益,更換工作頻率,相鄰發(fā)射臺的載頻采用2/3行頻(10kHz)偏置,可降低對同頻保護度要求等等。
當前對無線通信系統(tǒng)抗干擾技術(shù)進行研究過程中,需要以衡量算或是系統(tǒng)的性能作為研究的重點問題。在具體實施過程中需要做到以下幾點:
3.1 理論分析
從而獲得算法和系統(tǒng)性能的理論表達式。此方法的優(yōu)點是,結(jié)果是通過理論分析得來的,準確率高,而且具有普遍意義。缺點是約束條件比較多,在復雜環(huán)境下不適用。
3.2 通過計算機仿真軟件進行仿真分析
優(yōu)點是操作起來簡單實用,能過模擬實際的通信環(huán)境,也可以降低成本,缺點是仿真時間長,仿真過程中隨機過程的場景模型不能很好的重現(xiàn)實際場景。
3.3 統(tǒng)計學分析
通過測試床或者實現(xiàn)硬件平臺,從而測得實際的數(shù)據(jù)并進行統(tǒng)計學分析。優(yōu)點大大降低時間,統(tǒng)計的數(shù)據(jù)量大,能過很好的重現(xiàn)實際通信場景,結(jié)果直觀。缺點成本高,測試周期比較長。一般結(jié)合算法或系統(tǒng)實現(xiàn)階段的驗證。
隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展,我們所面臨的通信環(huán)境也越來越復雜,在這種情況下,通信網(wǎng)絡系統(tǒng)和來自于外部的干擾源也在不斷發(fā)生變化,因此需要加快對無線通信抗干擾技術(shù)進行創(chuàng)新,采用先進的抗干擾技術(shù)來確保無線通信網(wǎng)絡的安全,確保無線通信網(wǎng)絡運行的暢通性和可靠性。
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1004-7344(2016)12-0252-01
2016-4-10