陳華 薛洪坤
【摘要】 在通信網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的今天,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也變得更為復(fù)雜,來(lái)自各方面的干擾極大的影響了網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量和系統(tǒng)的容量,因?yàn)闊o(wú)線傳輸很容易受到各種其他無(wú)線電波的干擾,為此如何提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力是當(dāng)今通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的重要研究課題之一,本文就通信系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的抗干擾技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
【關(guān)鍵詞】 通信系統(tǒng) 抗干擾 分析
由于通信網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用,各種各樣的電磁信號(hào)在無(wú)線空間交叉?zhèn)鞑ィ沟猛ㄐ怒h(huán)境越來(lái)越惡劣,再加上人為破壞等原因,各種干擾大量存在,嚴(yán)重的影響了通信質(zhì)量,也就促使了通信系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的快速發(fā)展及應(yīng)用。
一、通信干擾的分類
通信干擾的核心就是干擾地方接收設(shè)備,而這種干擾種類繁多,按照干擾信號(hào)來(lái)源,可以把通信干擾分為自然干擾和人為干擾,其中人為干擾又可劃分為積極干擾和消極干擾兩種,積極干擾的原理是通過發(fā)射機(jī)發(fā)射或者轉(zhuǎn)發(fā)一些電磁波來(lái)達(dá)到干擾的目的;消極干擾則是通過通信系統(tǒng)中不發(fā)生電磁輻射的干擾物來(lái)自主改變電磁波的傳播方式。若是按照干擾的調(diào)制方式來(lái)劃分的話,又可分為音頻雜音調(diào)制干擾、純?cè)肼暩蓴_、鍵控干擾和脈沖干擾。
另外根據(jù)干擾強(qiáng)度來(lái)劃分,可以分為用干擾機(jī)發(fā)射某種信號(hào)來(lái)通過特定的方式來(lái)遮蓋地方信號(hào)頻譜的壓制性干擾和欺騙性干擾。
二、通信系統(tǒng)中的干擾技術(shù)
常見的抗干擾技術(shù)有跳頻技術(shù)、擴(kuò)頻技術(shù)、信源與信道編碼技術(shù)、多入多出技術(shù)、分集接收技術(shù)、基于時(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù)。
1、跳頻技術(shù)。在以前常使用一個(gè)或固定的幾個(gè)信號(hào)來(lái)進(jìn)行通訊,這種方式很容易受到干擾而影響通信質(zhì)量,跳頻技術(shù)就很好的避免了這一缺陷,它的原理就是通過一定的速度和規(guī)律來(lái)改變發(fā)射音頻信號(hào),這種方式使得載波頻率不斷的發(fā)生變化從而達(dá)到擴(kuò)大頻譜,提高系統(tǒng)抗干擾能力的效果。在跳頻技術(shù)中,其抗干擾能力主要由跳速的高低、跳頻帶寬的大小而直接影響,但在實(shí)際工作中,跳頻帶寬是無(wú)法滿足多部電臺(tái)進(jìn)行同時(shí)跳到一個(gè)頻率上的要求的,還是要通過分段跳頻來(lái)避免不必要的干擾,基本能夠滿足工作要求。
2、擴(kuò)頻技術(shù)。擴(kuò)頻技術(shù)是一種常用而且很有效的抗干擾技術(shù),它是將信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻處理,使得頻率帶增大了幾十倍甚至幾萬(wàn)倍以后再來(lái)傳遞,減少干擾信號(hào)帶來(lái)的不利影響,在擴(kuò)頻技術(shù)中調(diào)頻技術(shù)是一種行之有效的抗干擾通信技術(shù),它是通過G函數(shù)產(chǎn)生的調(diào)頻圖案來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)控制,達(dá)到提高調(diào)速,提升碼速率的效果,而且其調(diào)頻時(shí)間很短,極大的提高了信息的傳輸能力。
3、信源與信道編碼技術(shù)。信源編碼與信道編碼技術(shù)是通過將通信信息進(jìn)行編碼處理,再利用特定的冗余信息來(lái)和信息序列產(chǎn)生某種關(guān)聯(lián),在接收端接收信號(hào)時(shí),譯碼器根據(jù)事先設(shè)定好的規(guī)則來(lái)對(duì)接收的信息進(jìn)行檢查,若發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤信息及時(shí)進(jìn)行可控恢復(fù),這一技術(shù)不但提高了信息傳遞速度,還改善了通信性能。
4、多入多出技術(shù)。多入多出技術(shù)就是通過多個(gè)發(fā)射天線設(shè)備來(lái)發(fā)射信息,再通過多個(gè)接收天線來(lái)接收信號(hào)忙著一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于它能無(wú)線通信的性能和系統(tǒng)容量,在實(shí)際應(yīng)用中常和別的技術(shù)配套使用,這樣能很大程度上提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力,現(xiàn)在常用的智能天線技術(shù)和多入多出技術(shù)還是存在很大差別的,它是通過借助其他工作中的通信設(shè)備來(lái)達(dá)到同智能天線類似的功能,因?yàn)樵谝欢ǖ目臻g內(nèi)同類的通信設(shè)備天線可以組合成一個(gè)虛擬的天線網(wǎng)絡(luò),提高天線接收端的接收能力,從而滿足通信系統(tǒng)抗干擾能力的要求。
5、分集接收技術(shù)。分集接收技術(shù)的核心就是在接收端對(duì)信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng),它是將接收到的多個(gè)特定信號(hào)進(jìn)行處理,利用這些信號(hào)在不同碼段的能量來(lái)提高接收信號(hào)的質(zhì)量,從而降低通信干擾的影響,分集接收技術(shù)由于不需要信號(hào)發(fā)射時(shí)來(lái)提高發(fā)射功率就能達(dá)到改善接收信號(hào)的質(zhì)量而被廣泛應(yīng)用。
6、基于時(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù)?;跁r(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù)也是最常用的通信抗干擾技術(shù)之一,它的原理是對(duì)信道進(jìn)行充分的分析來(lái)達(dá)到事先控制信號(hào)產(chǎn)生干擾的目的。時(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù)又可分為有源時(shí)間反轉(zhuǎn)和無(wú)源時(shí)間反轉(zhuǎn)這兩種方式,有源反轉(zhuǎn)是要在接收到信號(hào)后還要發(fā)射相應(yīng)的信號(hào),無(wú)源反轉(zhuǎn)就只需要接收信號(hào)。其基本原理是通信系統(tǒng)接收端根據(jù)信道沖激現(xiàn)象來(lái)分析判斷出信道沖激響應(yīng),因?yàn)橛脩魝兊男诺罌_激響應(yīng)都是不一樣的,時(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù)在解決多址干擾和共道干擾方便具有明顯的效果。
三、結(jié)束語(yǔ)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,通信系統(tǒng)的發(fā)展前景會(huì)擁有更廣闊的空間,而對(duì)通信系統(tǒng)尤為重要的抗干擾技術(shù)必將越來(lái)越重要,通信抗干擾技術(shù)也必將從對(duì)無(wú)線信號(hào)的處理方面向更為復(fù)雜的電磁環(huán)境抗干擾技術(shù)這一方向發(fā)展。通信系統(tǒng)抗干擾技術(shù)滿足當(dāng)前高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅苄枰沟猛ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)更加靈活、實(shí)時(shí),其實(shí)用效果不言而喻。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 王立夫,饒建國(guó),商西達(dá).電分布式網(wǎng)絡(luò)及抗干擾分析及仿真研究[J].艦船電子工程,2011, 31(2).
[2] 程卓. 認(rèn)知差分跳頻通信網(wǎng)絡(luò)抗干擾技術(shù)研究[D].華中科技大學(xué),2010(06).
[3] 戴彤輝,王朕,崔文雄.基于軟件無(wú)線電的通信抗干擾裝置的一種實(shí)用結(jié)構(gòu)[J];四川兵工學(xué)報(bào); 2009: 30(4).