羅榮輝

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無線通信抗干擾技術(shù)性能分析及應(yīng)用

羅榮輝

廣東達(dá)安項目管理股份有限公司，廣東 廣州 510330

就無線通信系統(tǒng)的整體性能而言，干擾和衰落是影響其有效運(yùn)行的主要因素，而且在當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步的前提下，無線通訊技術(shù)呈現(xiàn)不斷先進(jìn)的發(fā)展趨勢，而且電磁環(huán)境也在不斷的復(fù)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?；诖朔N現(xiàn)狀，就需要對無線通訊技術(shù)展開深入研究，對運(yùn)行領(lǐng)域的抗干擾技術(shù)性能進(jìn)行比較，以探尋最為行之有效的辦法來抵抗日益嚴(yán)重的干擾威脅，營造良好的無線通信環(huán)境。

無線通信；抗干擾技術(shù)；性能分析；應(yīng)用

在實際應(yīng)用中，無線通信信號會受到自然環(huán)境、通信條件以及其他因素的影響，而對信號造成干擾，進(jìn)而直接影響到通信質(zhì)量。近年來，隨著無線通信應(yīng)用范圍的不斷拓展，無線通信技術(shù)在人們的生活中得到了廣泛應(yīng)用，這就需要在技術(shù)的支撐下對現(xiàn)代化發(fā)展?fàn)顟B(tài)下的無線通信技術(shù)有明確的認(rèn)知，對信號所造成的干擾現(xiàn)象進(jìn)行分析，認(rèn)識到其各自特點的不同特性，并在實際應(yīng)用中進(jìn)行全面有效的分析，進(jìn)而科學(xué)有效地采取一定的措施將干擾影響降至最低[1]。

1 無線通信抗干擾技術(shù)研究現(xiàn)狀

就整體而言，進(jìn)行無線通信抗干擾技術(shù)的研究時，對無線傳播環(huán)境及抗干擾技術(shù)的性能有相應(yīng)的要求，其也是造成干擾因素最多的環(huán)節(jié)。圖1對其整體的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概括性的說明。

1.1 無線傳播環(huán)境

首先，無線通信信號在傳播過程中運(yùn)行路徑相對復(fù)雜，在面臨多樣化的地理環(huán)境狀態(tài)下，會不可避免地在視距傳播中出現(xiàn)路徑損耗，比如丘陵、山地、城市高層建筑群等均會導(dǎo)致接收端在進(jìn)行無線信號接收時，造成信號的可信道畸變，進(jìn)而將各項干擾實現(xiàn)疊加，嚴(yán)重影響無線通信的信號質(zhì)量。

其次，無線通信通道范圍內(nèi)所采用的相關(guān)設(shè)備具有一定開放性，這樣的運(yùn)行現(xiàn)狀造成了無線通訊設(shè)備和無線通信系統(tǒng)的共存狀態(tài)，如果基于此種運(yùn)行的干擾或者衰落強(qiáng)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(xiàn)象，并在兩者的連同作用下造成信號接收的微弱現(xiàn)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(shù)研究現(xiàn)狀

圖2 無線信號傳播路徑

1.2 同頻干擾抑制

在具體應(yīng)用中，凡是有用信號和無用信號的載頻呈現(xiàn)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(jī)所造成的干擾統(tǒng)稱為同頻干擾，對其進(jìn)行針對性的協(xié)調(diào)解決時，應(yīng)用方法具有一定的多樣化，較為常見的有降低接收機(jī)的靈敏度和發(fā)射機(jī)功率、更換工作頻率、增益或者降低天線高度、在對相鄰發(fā)射臺的載頻進(jìn)行2/3行頻（10kHz）偏置等[2]。

1.3 抗干擾技術(shù)性能衡量

在開展具體衡量時，首先要有理論基礎(chǔ)的支撐，進(jìn)而實現(xiàn)系統(tǒng)性能表達(dá)式和相應(yīng)算法的直接獲得，基于這樣而來的結(jié)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(fù)雜場景進(jìn)行分析時存在一定的困難。此外，可以利用計算機(jī)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(jī)過程中并不能實現(xiàn)對實際場景的重視。

2 當(dāng)前應(yīng)用于無線通信抗干擾的相關(guān)技術(shù)及性能分析

2.1 頻譜擴(kuò)展抗干擾技術(shù)及性能

2.1.1 FH跳頻技術(shù)

在實際應(yīng)用中，該項技術(shù)可以通過跳變載波頻率的方式來有效實現(xiàn)頻譜的擴(kuò)展。發(fā)展至今，該項技術(shù)已經(jīng)相對成熟，且本身的抗干擾特性也相對較強(qiáng)，基于此種特性已經(jīng)在當(dāng)前的無線通信的諸多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用[3]。并且隨著調(diào)頻技術(shù)的不斷發(fā)展，在先進(jìn)技術(shù)的推動下實現(xiàn)了自適應(yīng)調(diào)頻技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，其應(yīng)用原理是在無線通信過程中，能夠?qū)崟r監(jiān)測到被干擾頻率的特性進(jìn)行反映，以自適應(yīng)的狀態(tài)對發(fā)射功率和載波頻率進(jìn)行調(diào)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(kuò)頻

該項技術(shù)在應(yīng)用中多適用于頻帶較寬的無線通信，能夠?qū)崿F(xiàn)對有用信號的有效擴(kuò)展，進(jìn)而降低功率譜密度。在實際應(yīng)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(xiàn)碼分多址等優(yōu)勢。

2.1.3 TH跳時技術(shù)

在具體應(yīng)用中，該項技術(shù)同調(diào)頻技術(shù)具有一定的類似性，不同之處在于其是在時間上實現(xiàn)對發(fā)射頻率的跳變。進(jìn)行該項技術(shù)的應(yīng)用時，需要在初始階段將時間進(jìn)行多個時片的劃分，并對具體發(fā)射信號所使用的時片進(jìn)行控制。就具體應(yīng)用來看，信號發(fā)送的時片相對狹窄，通過這樣的應(yīng)用方式能夠使信號頻譜得到擴(kuò)展，進(jìn)而實現(xiàn)有效的抗干擾。TH跳時技術(shù)同跳頻技術(shù)相較而言，其抗干擾能力相對偏弱，所以單獨應(yīng)用的效果相對較差，所以在實際應(yīng)用中需要與其他技術(shù)搭配應(yīng)用以完善抗干擾效果[4]。

2.2 頻譜擴(kuò)展抗干擾技術(shù)及性能

2.2.1 自適應(yīng)天線技術(shù)

就現(xiàn)代化的發(fā)展而言，自適應(yīng)天線是現(xiàn)今狀態(tài)下最先進(jìn)的天線技術(shù)，其應(yīng)用中的方向圖能夠隨著時間進(jìn)行變化且整體數(shù)量較多，能夠在有效基礎(chǔ)支撐的基礎(chǔ)上對不同信號進(jìn)行跟蹤和鎖定，以將干擾信號抑制到最低化。另外，當(dāng)干擾空間方向出現(xiàn)不一致時，需要通過自適應(yīng)天線技術(shù)對單元振奮和相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，以最大化地削弱干擾信號。但如果具體應(yīng)用中的干擾信號是寬帶干擾類型，通過自適應(yīng)天線技術(shù)的應(yīng)用能夠形成對應(yīng)方向的寬角凹凸來實現(xiàn)對干擾信號的對抗。

2.2.2 多輸出多輸入技術(shù)

多輸出多輸入技術(shù)主要是在接收端和通信端進(jìn)行多根天線的設(shè)置。在無線通信過程中，可以對進(jìn)行傳輸?shù)男盘栐诙喔炀€的應(yīng)用基礎(chǔ)上進(jìn)行同時發(fā)射，且在接收端實現(xiàn)同步接收。因為信號是在多個載波信號內(nèi)以分散狀態(tài)呈現(xiàn)，所以如果存在某一頻度內(nèi)的信號有被干擾的現(xiàn)象，也能夠通過其他頻域的信號進(jìn)行恢復(fù)處理。就整體的應(yīng)用來看，該項技術(shù)在當(dāng)前的無線通信抗干擾領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)成為研究的熱點。并且在具體應(yīng)用中較之于以往的傳統(tǒng)技術(shù)而言，在容量和性能方面均得到了顯著提升，進(jìn)而使抗干擾性能也得到了極大的提升。

2.2.3 通信碎發(fā)技術(shù)

在進(jìn)行該項技術(shù)的應(yīng)用時，能夠?qū)崿F(xiàn)信號傳輸速度的有效加速，進(jìn)而將信號的傳輸時間合理降低。在應(yīng)用過程中，將信號在空氣中的暴露時間有效減少，能夠?qū)⑿盘柕谋桓蓴_現(xiàn)象同步降低。在具體使用時，首先需要進(jìn)行信息的存儲，然后以極為迅猛的速度實現(xiàn)信號的瞬間傳輸和發(fā)送，在利用大功率脈沖的前提和基礎(chǔ)上實現(xiàn)干擾的對抗[5]。

2.2.4 分級技術(shù)

在進(jìn)行該項技術(shù)的應(yīng)用時，主要是將同一條信息通過多種途徑進(jìn)行傳輸，進(jìn)而有效地降低干擾因素的影響。在具體應(yīng)用中，該項技術(shù)主要包括信息的合并與分離兩個部分，進(jìn)而實現(xiàn)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(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)節(jié)，以主動性的狀態(tài)對實際應(yīng)用中干擾信號的影響進(jìn)行合理規(guī)避。在不對整體的通信條件進(jìn)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(chǔ)上，就需要對現(xiàn)實中干擾信號的多樣化來源有所認(rèn)知，并在對其應(yīng)用機(jī)理進(jìn)行有效研究的基礎(chǔ)上實現(xiàn)抗干擾技術(shù)的科學(xué)集成，使各項技術(shù)的優(yōu)勢得到最大化的發(fā)揮，以有效地確保無線通訊信號傳輸?shù)陌踩院陀行浴?/p>

3 結(jié)語

近年來，在社會經(jīng)濟(jì)的影響和推動下，無線通信技術(shù)得到了快速且有效的發(fā)展。而且，在基于此種運(yùn)行的基礎(chǔ)上，外部的通信環(huán)境也發(fā)生了一定的變化，使得各種干擾威脅也在不斷強(qiáng)化和升級，這在一定程度上對通信質(zhì)量的提升帶來了極大的影響和危害。所以，在現(xiàn)代化的發(fā)展環(huán)境下，需要相關(guān)技術(shù)人員強(qiáng)化技術(shù)方面的創(chuàng)新和研究，以實現(xiàn)對抗干擾技術(shù)的升級，以在整體性能有所提升的基礎(chǔ)上，營造一個良好的無線通信環(huán)境。

[1]馬萬治.無線通信抗干擾技術(shù)性能研究[D].成都：電子科技大學(xué)，2012.

[2]簡永泰.無線通信抗干擾技術(shù)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(shù)性能分析[J].科技展望，2015（17）：123.

[4]王珵.無線通信抗干擾技術(shù)應(yīng)用[J].科技展望，2015（23）：220-221.

[5]計惠玲.無線通信抗干擾技術(shù)性能研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)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