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        射頻干擾對消技術(shù)在通信系統(tǒng)集成中的應(yīng)用研究

        2017-12-28 08:05:19
        移動信息 2017年4期
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)集成干擾信號矢量

        符 武

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        射頻干擾對消技術(shù)在通信系統(tǒng)集成中的應(yīng)用研究

        符 武

        海華電子企業(yè)(中國)有限公司,廣東 廣州 510000

        射頻對消技術(shù)在通信系統(tǒng)集成中占據(jù)著非常重要的地位,射頻對消技術(shù)的數(shù)字原理就是矢量的合成疊加,在通信系統(tǒng)中有著較為重要的作用。因此,就通信系統(tǒng)集成中的射頻干擾對消技術(shù)對相關(guān)問題進行了分析,并展開了論述。

        通信系統(tǒng);射頻干擾;對消技術(shù)

        干擾對消技術(shù)可以更加有效地抑制進入接收機濾波器通帶中的干擾信號。由于具有“選擇性”的特點,射頻干擾對消技術(shù)在近幾十年內(nèi)得到了長足的發(fā)展,從在固定的通信站中的應(yīng)用發(fā)展到在航空和艦船平臺應(yīng)用。

        對消技術(shù)與天線布局、濾波器技術(shù)等綜合應(yīng)用,在現(xiàn)代電子信息系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計中發(fā)揮著更加重要的作用。本文介紹了干擾對消技術(shù)的研究現(xiàn)狀,總結(jié)了其在電子信息系統(tǒng)中的應(yīng)用情況,最后提出了未來的研究發(fā)展方向,可供該領(lǐng)域技術(shù)人員參考[1]。

        1 射頻干擾對消技術(shù)的研究重點

        1.1 正交矢量調(diào)制技術(shù)

        對消技術(shù)在實際的應(yīng)用中,其相應(yīng)的與消效果對場中能力的保障和提升有著非常重要的聯(lián)系,射頻對消技術(shù)在進行對消的過程中,其相應(yīng)的幅度比值變化的對消比,是衡量至于質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)[2]。

        在通信系統(tǒng)中,對消器在應(yīng)用的過程中形成的對消比,主要是由采樣信號與干擾信號的合成矢量所決定的,并且這一矢量值越大,對消效果越差,相反的當(dāng)合成矢量越小時,其對消效果就越好采樣的矢量信號,通常都是需要經(jīng)過對消器的具體調(diào)整后,方可應(yīng)用于對消環(huán)節(jié)中去而在調(diào)整時經(jīng)常使用的方式為正交矢量調(diào)制,其應(yīng)用原理為:將矢量放置在正交坐標(biāo)系下,對其進行分析調(diào)整,首先是調(diào)整矢量幅度,然后對其反相做一定的調(diào)整,進而實現(xiàn)信號在正交坐標(biāo)系空間埃全方位的調(diào)整。

        將矢量調(diào)整過程轉(zhuǎn)化為兩路正交信號的幅度和方向的調(diào)整,可以提高對消比,并且具有較高的精準(zhǔn)度的幅相調(diào)整,而調(diào)整的轉(zhuǎn)化與矢量調(diào)整相似,也是轉(zhuǎn)化成為對正交信號的高進度和幅度的調(diào)整,這就意味著對正交矢量調(diào)制器件的分析和研究,一定程度上變成了對精度和幅度控制當(dāng)面的研究。

        1.2 系統(tǒng)控制

        當(dāng)通信集成系統(tǒng)采用負反饋環(huán)路時,環(huán)路相關(guān)的指標(biāo)參數(shù),就成為了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性的主要因素因為在通信系統(tǒng)集成中,采用開環(huán)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),其框架建設(shè)過程較為簡單,但在實際的運用中需要校準(zhǔn)系統(tǒng)輔助,這就使得硬件系統(tǒng)變得更為復(fù)雜,違背了系統(tǒng)集成的初衷;而選用閉環(huán)控制,經(jīng)過不斷的更迭,不斷接近西戎的最佳權(quán)函數(shù),相對于開環(huán)控制要簡單許多。所以在選用正交矢量合成的方式,可以更好的實現(xiàn)系統(tǒng)的集成。

        2 對消技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

        對消技術(shù)的應(yīng)用有多個方面,不僅在電路設(shè)計、信號處理中有體現(xiàn),更重要的是應(yīng)用到通信系統(tǒng)集成以及信息系統(tǒng)集成中,實現(xiàn)平臺的電磁兼容和系統(tǒng)的效能提升。

        2.1 實現(xiàn)平臺通信系統(tǒng)自兼容

        在現(xiàn)有的共場地平臺中,常常配置了多條超短波通信鏈路。由于共平臺使用,受到平臺尺寸的限制,各條鏈路的天線間隔短,天線隔離度小,不能滿足兼容工作需要的最小隔離度要求。這種情況下超短波接收機會受到同頻段工作的超短波發(fā)射機的主頻或?qū)拵г肼暩蓴_影響,使得接收機飽和或靈敏度降低,不能正常工作,造成系統(tǒng)電磁兼容問題。

        2.1.1 通信系統(tǒng)對消類型

        通信系統(tǒng)自兼容方面,重點考慮的干擾問題是本平臺發(fā)射鏈路對同一平臺的接收鏈路產(chǎn)生的干擾問題。根據(jù)干擾信號與通信信號工作頻點的關(guān)系,把干擾類型劃分為兩類:一類是主頻干擾;另一類是寬帶噪聲干擾。

        主頻干擾是指作為干擾信號的發(fā)射頻點與正常通信信號工作頻點相近,這樣在通信信道前端將接收到幅度很強的帶外信號,超過接收機可以承受的帶外抑制能力和動態(tài)范圍,從而造成接收機飽和。寬帶噪聲干擾是指作為干擾信號的發(fā)射頻點與正常通信信號工作頻點相對較遠,但是干擾信號發(fā)射產(chǎn)生的帶外寬帶噪聲落入通信鏈路的接收通帶之內(nèi),由于干擾信號和通信信號距離較近,因此這種寬帶噪聲比正常接收信號強度更高,使得有用信號被噪聲淹沒,影響接收機正常解調(diào)。

        2.1.2 多通路對消

        隨著信息技術(shù)的發(fā)展,越來越多的通信手段開始應(yīng)用,同一平臺上可以使用的通信聯(lián)絡(luò)手段也越來越多,需要同時工作的通信鏈路持續(xù)增加,因此在系統(tǒng)兼容設(shè)計中工作中需要面臨多通路系統(tǒng)的相互之間的干擾。作為系統(tǒng)兼容手段的對消系統(tǒng)的設(shè)計中也需要面臨多通道對消的問題。

        多通道對消中,需要重點關(guān)注的是多路發(fā)射時,對同一個接收天線的干擾。由于不同的發(fā)射通路的發(fā)射信號彼此沒有相關(guān)性,因此可以通過對每路發(fā)射信號分別設(shè)置對消通路的方式實現(xiàn)在單通路上的多路對消。這種方式實現(xiàn)相對簡單,但是需要付出增加對消通路的代價。

        2.2 實現(xiàn)與平臺信息系統(tǒng)兼容

        除了能幫助通信系統(tǒng)內(nèi)部多條鏈路實現(xiàn)兼容工作,射頻干擾對消技術(shù)還可應(yīng)用于通信系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的兼容設(shè)計中,提升整個任務(wù)系統(tǒng)電磁兼容能力。在現(xiàn)代電子化戰(zhàn)爭中,武器平臺上都裝備了多種功能的電子設(shè)備。在綜合化的電子平臺中,裝備有通信、雷達、導(dǎo)航、電子戰(zhàn)等多種電子信息系統(tǒng)。尤其對于飛機、艦船和地面移動站點等平臺,天線布局受限于環(huán)境因素,不得不密集布局,導(dǎo)致系統(tǒng)間天線隔離度不足;同時多種系統(tǒng)均需要同時工作,因此大大加重了彼此干擾程度。

        與通信系統(tǒng)內(nèi)部干擾情況類似,干擾模式也主要是主頻干擾和帶外噪聲干擾。但是這種多系統(tǒng)的模式干擾功率更大、干擾信號類型更復(fù)雜、組合干擾更多,因此解決起來更加困難。解決這種復(fù)雜的系統(tǒng)兼容問題,必須將多種手段綜合運用,包括天線設(shè)計和布局、射頻濾波、抗干擾波形、射頻對消、頻率規(guī)劃和管理、閉鎖和消隱。其中天線布局設(shè)計在保證各系統(tǒng)功能性能的基礎(chǔ)上,還要獲得盡量大的相互隔離度,以降低發(fā)射通路對其他接收機的干擾強度。射頻濾波完成對發(fā)射信號的整形處理,在對有用信號影響盡量小的前提下,增大對帶外無用信號的衰減,從而減小本地噪聲影響。

        3 結(jié)語

        通信系統(tǒng)集成中的射頻干擾對消技術(shù),在研究方面本身就具有較多的重難點,但通過相應(yīng)的分析與研究,存在的問題正在被一一解決,以幫助技術(shù)水平的提升,可以更好地應(yīng)用與通信系統(tǒng)甚至更多的其他行業(yè)領(lǐng)域中射頻干擾對消技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用,不僅可以實現(xiàn)實平臺通信系統(tǒng)的自兼容,還可以實現(xiàn)與平臺信息系統(tǒng)兼容;有利于通信系統(tǒng)的正常運行和未來的發(fā)展

        [1]袁杰.射頻干擾對消技術(shù)在通信系統(tǒng)集成中的應(yīng)用[[J].電訊技術(shù),2012(12):1870-1875.

        [2]賴鑫.射頻干擾對消技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計與仿真分析[fJl.電訊技術(shù),2013(3):259-264.

        Research on Application of Radio Frequency Interference Cancellation Technology in Communication System Integration

        Fu Wu

        HaiHua Electronics Enterprise(China)Corporation, Guangdong Guangzhou 510000

        Radio frequency cancellation technology occupies a very important position in the integration of communication system.The digital principle of radio frequency cancellation technology is the synthesis of vector, which has a more important role in communication system.Therefore, this paper analyzes and discusses the related problems of radio frequency interference cancellation technology in communication system integration.

        communication system; radio frequency interference; cancellation technology

        TN972

        A

        1009-6434(2017)04-0120-02

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