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无线通信抗干扰技术性能探讨

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无线通信抗干扰技术性能探讨

1前言

在现实中,因为受到通信条件、自然环境以及一些其他因素的影响,使得无线通信信号往往容易遭受干扰影响,进而使得通信质量也变地不尽如人意。对于通信技术人员来说,如何根据各种干扰的产生机理,研究并应用相应的抗干扰技术以提高抑制信道被干扰的能力意义重大。鉴于此,本文对无线通信抗干扰技术及其性能进行了探讨,希望为提高无线通信质量等相关工作能够有所借鉴。

2无线通信的应用及通信干扰现状

目前,无线通信技术正在飞速发展,随之而来的是人们生活和工作方式的巨大改变。当前人与人之间、人与设备之间、设备与设备之间可以摆脱通信线缆的束缚,可以在任何时间、任何地点通过无线通信信道进行信息的传输。这不仅极大地提高了人们生活和工作的质量,还对农业、工业、商业以及国防事业等涉及到信息数据传输的业务起到了重要的促进作用。无线通信受到的干扰类型主要有多址、共道和码间这三种,干扰信号通常只有具备了在带宽、频率、调制方式等方面的特性,才可能造成干扰。在无线通信信道中,存在的干扰信号多种多样,有些是通信信道经过的自然环境产生的,而有些则是人为造成的,这些干扰信号造成的干扰影响有大有小,通常来说,只要不是因为侦查、跟踪等由人为行为所释放出来的专门干扰信号,通过采取一定的抗干扰技术手段都能确保无线通信信号的有效传输。总的来说,干扰的存在还是在一定程度上影响了无线通信的质量,如果是因为人为故意因素而造成的干扰,那么其影响程度还会进一步加深,这些都不利于无线通信中信息数据的准确传输。因此,加大对无线通信抗干扰技术的研究和应用,提高抗干扰技术的性能是十分有必要的。

3当前主要应用到的无线通信抗干扰技术及其性能分析

3.1频谱扩展抗干扰技术及其性能

(1)DS直接序列扩频

这种技术适用于频带较宽时的无线通信,它可以对有用信号进行扩展,进而实现对功率谱密度的降低,具有截获概率低、隐蔽性好、能够实现码分多址和与多径干扰相对抗的优势。

(2)FH跳频技术

这种技术可以通过跳变载波频率的方式以实现对频谱的扩展,因为其技术水平已经发展地较为成熟,并且具有抗干扰能力强的特性,因此已经广泛应用于当前无线通信的各个领域中。随着挑频技术的进一步发展,当前又发展出了自适应跳频技术,即在无线通信过程中,可以根据实时监测到的被干扰频率的特性,能够自适应地调整载波频率及其发射功率,以确保正常通信信号不被干扰频率影响。

(3)TH跳时技术

这种技术与跳频技术类似,只不过它是在时间上对发射频率进行跳变。采用这种技术需要在初始阶段将时间划分为多个时片,并对发射信号使用的时片加以控制。因为信号发送的时片比较窄,所以信号的频谱就得到了扩展,进而达到了抗干扰的目的。与跳频技术相比,TH跳时技术的抗干扰能力比较弱,单独使用时的效果较差,所以通常需要与其他技术一起使用以获得满意的抗干扰效果。

3.2非频谱扩展抗干扰技术及其性能

(1)自适应天线技术

自适应天线可以说是目前最先进的天线技术,它的方向图可以随时间变化并且数量较多,能够对不同信号进行锁定和跟踪,进而将干扰信号抑制到最低。当干扰的空间方向不同时,采用这种技术还可以对单元相位和振奋加以调整,从而将干扰信号造成的影响削弱到最小。如果遇到的干扰信号属于宽带干扰类型,自适应天线技术还能够通过形成对应方向的宽角凹凸来对抗干扰。

(2)多输入多输出技术

多输入多输出技术是指在通信端和接收端都设置多根天线,在进行无线通信时,将要传输的信号通过多个天线同时进行发射并在接收端同步接收,因为信号被分散在多个载波信号内,所以即使某一频域内的信号被干扰,也能够利用剩余频域的信号对其实施恢复。这种技术是目前无线通信抗烦扰领域中的一个研究热点,它较以往技术在系统性能与容量方面有了明显的提升,在信号的抗干扰性方面也有了较大的提升。

(3)通信碎发技术

这种技术通过加快信号传输速度的方式来降低信号的传输时间,因为信号在空气中暴露的时间被减少,所以使得信号被干扰的几率也就同步降低了不少。采用这种技术需要先储存信息,然后以几十倍的速度在一瞬间实施发送,因为可以利用大功率脉冲进行抗干扰,信号的发送时间较短且可以随机设置,从而使得信息被截获的概率降低。

(4)分集技术

这种技术是将同一信息通过多条途径进行传输,进而达到降低干扰影响的目的。这种技术主要包括信息分离与合并两个部分,通过分离与合并能够使信噪比增大,进而得到分集增益,对多径传输的时延和衰落具有较好的抵抗性能。

4提高无线通信抗干扰性能的措施

4.1采取自适应抗干扰

在实际工作中,如果能够对传输信号的频率、功率和速率等进行自适应调节以主动逃避实际干扰信号的影响,那么就可以在不改变通信条件的情况下大大提高有效信号的抗干扰性能。

4.2组合集成抗干扰

现实中,干扰信号的来源多种多样,单一采取某种抗干扰技术可能无法收获一个良好的通信质量。因此,可以在对各种干扰信号产生机理研究的基础上,通过对多种抗干扰技术的合理集成,以达到扬长避短、发挥各项技术性能优势的目的,从而最终实现提高信号传输的有效性和安全性的目的。

5结语

近年来,无线通信技术取得了快速的发展,但与此同时,外部的通信环境也在发生着变化,具体表现为各种干扰威胁也在不断升级,这给通信质量的提升带来了不利影响。因此,相关技术人员还需要不断加强研究和创新,只有不断对无线通信抗干扰技术进行升级,提高其性能,才能确保获得一个良好的无线通信环境。

作者:李和芳 单位:民航甘肃空管分局静宁导航台