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1前言
在現實中,因為受到通信條件、自然環境以及一些其他因素的影響,使得無線通信信號往往容易遭受干擾影響,進而使得通信質量也變地不盡如人意。對于通信技術人員來說,如何根據各種干擾的產生機理,研究并應用相應的抗干擾技術以提高抑制信道被干擾的能力意義重大。鑒于此,本文對無線通信抗干擾技術及其性能進行了探討,希望為提高無線通信質量等相關工作能夠有所借鑒。
2無線通信的應用及通信干擾現狀
目前,無線通信技術正在飛速發展,隨之而來的是人們生活和工作方式的巨大改變。當前人與人之間、人與設備之間、設備與設備之間可以擺脫通信線纜的束縛,可以在任何時間、任何地點通過無線通信信道進行信息的傳輸。這不僅極大地提高了人們生活和工作的質量,還對農業、工業、商業以及國防事業等涉及到信息數據傳輸的業務起到了重要的促進作用。無線通信受到的干擾類型主要有多址、共道和碼間這三種,干擾信號通常只有具備了在帶寬、頻率、調制方式等方面的特性,才可能造成干擾。在無線通信信道中,存在的干擾信號多種多樣,有些是通信信道經過的自然環境產生的,而有些則是人為造成的,這些干擾信號造成的干擾影響有大有小,通常來說,只要不是因為偵查、跟蹤等由人為行為所釋放出來的專門干擾信號,通過采取一定的抗干擾技術手段都能確保無線通信信號的有效傳輸。總的來說,干擾的存在還是在一定程度上影響了無線通信的質量,如果是因為人為故意因素而造成的干擾,那么其影響程度還會進一步加深,這些都不利于無線通信中信息數據的準確傳輸。因此,加大對無線通信抗干擾技術的研究和應用,提高抗干擾技術的性能是十分有必要的。
3當前主要應用到的無線通信抗干擾技術及其性能分析
3.1頻譜擴展抗干擾技術及其性能
(1)DS直接序列擴頻
這種技術適用于頻帶較寬時的無線通信,它可以對有用信號進行擴展,進而實現對功率譜密度的降低,具有截獲概率低、隱蔽性好、能夠實現碼分多址和與多徑干擾相對抗的優勢。
(2)FH跳頻技術
這種技術可以通過跳變載波頻率的方式以實現對頻譜的擴展,因為其技術水平已經發展地較為成熟,并且具有抗干擾能力強的特性,因此已經廣泛應用于當前無線通信的各個領域中。隨著挑頻技術的進一步發展,當前又發展出了自適應跳頻技術,即在無線通信過程中,可以根據實時監測到的被干擾頻率的特性,能夠自適應地調整載波頻率及其發射功率,以確保正常通信信號不被干擾頻率影響。
(3)TH跳時技術
這種技術與跳頻技術類似,只不過它是在時間上對發射頻率進行跳變。采用這種技術需要在初始階段將時間劃分為多個時片,并對發射信號使用的時片加以控制。因為信號發送的時片比較窄,所以信號的頻譜就得到了擴展,進而達到了抗干擾的目的。與跳頻技術相比,TH跳時技術的抗干擾能力比較弱,單獨使用時的效果較差,所以通常需要與其他技術一起使用以獲得滿意的抗干擾效果。
3.2非頻譜擴展抗干擾技術及其性能
(1)自適應天線技術
自適應天線可以說是目前最先進的天線技術,它的方向圖可以隨時間變化并且數量較多,能夠對不同信號進行鎖定和跟蹤,進而將干擾信號抑制到最低。當干擾的空間方向不同時,采用這種技術還可以對單元相位和振奮加以調整,從而將干擾信號造成的影響削弱到最小。如果遇到的干擾信號屬于寬帶干擾類型,自適應天線技術還能夠通過形成對應方向的寬角凹凸來對抗干擾。
(2)多輸入多輸出技術
多輸入多輸出技術是指在通信端和接收端都設置多根天線,在進行無線通信時,將要傳輸的信號通過多個天線同時進行發射并在接收端同步接收,因為信號被分散在多個載波信號內,所以即使某一頻域內的信號被干擾,也能夠利用剩余頻域的信號對其實施恢復。這種技術是目前無線通信抗煩擾領域中的一個研究熱點,它較以往技術在系統性能與容量方面有了明顯的提升,在信號的抗干擾性方面也有了較大的提升。
(3)通信碎發技術
這種技術通過加快信號傳輸速度的方式來降低信號的傳輸時間,因為信號在空氣中暴露的時間被減少,所以使得信號被干擾的幾率也就同步降低了不少。采用這種技術需要先儲存信息,然后以幾十倍的速度在一瞬間實施發送,因為可以利用大功率脈沖進行抗干擾,信號的發送時間較短且可以隨機設置,從而使得信息被截獲的概率降低。
(4)分集技術
這種技術是將同一信息通過多條途徑進行傳輸,進而達到降低干擾影響的目的。這種技術主要包括信息分離與合并兩個部分,通過分離與合并能夠使信噪比增大,進而得到分集增益,對多徑傳輸的時延和衰落具有較好的抵抗性能。
4提高無線通信抗干擾性能的措施
4.1采取自適應抗干擾
在實際工作中,如果能夠對傳輸信號的頻率、功率和速率等進行自適應調節以主動逃避實際干擾信號的影響,那么就可以在不改變通信條件的情況下大大提高有效信號的抗干擾性能。
4.2組合集成抗干擾
現實中,干擾信號的來源多種多樣,單一采取某種抗干擾技術可能無法收獲一個良好的通信質量。因此,可以在對各種干擾信號產生機理研究的基礎上,通過對多種抗干擾技術的合理集成,以達到揚長避短、發揮各項技術性能優勢的目的,從而最終實現提高信號傳輸的有效性和安全性的目的。
5結語
近年來,無線通信技術取得了快速的發展,但與此同時,外部的通信環境也在發生著變化,具體表現為各種干擾威脅也在不斷升級,這給通信質量的提升帶來了不利影響。因此,相關技術人員還需要不斷加強研究和創新,只有不斷對無線通信抗干擾技術進行升級,提高其性能,才能確保獲得一個良好的無線通信環境。
作者:李和芳 單位:民航甘肅空管分局靜寧導航臺