孫士華

摘要：作為大型電子信息系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計中的一種重要技術(shù)手段，干擾對消技術(shù)具有自相關(guān)性強、頻譜利用高等技術(shù)特點。文章主要對干擾對消技術(shù)在電子信息系統(tǒng)中的應(yīng)用進行了探究，希望對電子信息系統(tǒng)的設(shè)計具有積極的促進作用。

關(guān)鍵詞：電子信息系統(tǒng)；干擾對消技術(shù)；電磁兼容

一、干擾對消技術(shù)在電子信息系統(tǒng)中的應(yīng)用必要性分析

過去的電子信息平臺存在一定的技術(shù)限制，其系統(tǒng)中配備的無線電設(shè)備數(shù)量較少，通常使用的技術(shù)都是濾波器技術(shù)以及天線布局技術(shù)，通過這兩種技術(shù)才能同時兼容多個無線電設(shè)備。隨著當前電子信息技術(shù)的飛速進步，電子信息系統(tǒng)設(shè)備的應(yīng)用范圍處于逐漸擴大的狀態(tài)，與此同時，其系統(tǒng)接收靈敏度的動態(tài)范圍以及頻段的綜合利用率都有了顯著的提升。當前電子信息系統(tǒng)中電磁兼容設(shè)計的重要方向就是平臺及接收機設(shè)備的共址兼容設(shè)計。過去的濾波器技術(shù)的主要形式有微帶形式以及腔體形式，隨著技術(shù)水平的發(fā)展已經(jīng)轉(zhuǎn)化成為當下的低溫共燒陶瓷技術(shù)、交叉耦合技術(shù)以及微機電技術(shù)，這種類型的濾波器技術(shù)的帶外抑制能力有了顯著的升高，但是對于同頻帶干擾源不具備有效抑制作用，此時應(yīng)用干擾對消技術(shù)是最為合適的。這種技術(shù)能夠準確采集干擾信號，然后與其合成對消，其對于干擾強度較強或者頻率間隔較小的干擾信號抑制效果非常突出。

干擾對消技術(shù)具有選擇性特征，近年來在行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展非常迅速，這種技術(shù)不但被應(yīng)用在固定的通信站中，其應(yīng)用范圍已經(jīng)擴張到了艦船平臺和航空信息平臺的技術(shù)領(lǐng)域當中。濾波器技術(shù)、天線布局技術(shù)與干擾對消技術(shù)的交叉使用，對于當代電子信息的發(fā)展具有積極的促進作用。

二、干擾對消技術(shù)重要組成部分

1、閉環(huán)控制技術(shù)

對于電子信息系統(tǒng)來說，調(diào)整信號的過程非常復(fù)雜，信號調(diào)整期間可能面臨多種干擾因素，因此在實際操作的時候必須謹慎處理。想要令干擾對消技術(shù)在電子信息系統(tǒng)中的優(yōu)勢充分體現(xiàn)出來，技術(shù)人員需要添加一個反饋回路，將其設(shè)置在控制系統(tǒng)中。在系統(tǒng)中進行參數(shù)預(yù)設(shè)的時候，要借助數(shù)字控制的方式來實現(xiàn)。為了優(yōu)化控制效果，技術(shù)人員必須選擇合理科學的控制算法，才能最大程度提升系統(tǒng)的延展性。反饋電路設(shè)置成功之后，技術(shù)人員要對回路進行指標參數(shù)設(shè)置，以充分保證系統(tǒng)的安全性，以及運行的穩(wěn)定性。在此期間技術(shù)人員需要注意一個問題，因為開環(huán)系統(tǒng)的整體框架比較單一，想要令其保持穩(wěn)定狀態(tài)，一般需要進行輔助校準，但是這樣的操作會令系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，為了解決這種技術(shù)難題，使用閉環(huán)控制技術(shù)最為合適。

2、合成矢量控制技術(shù)

對于干擾對消技術(shù)來說，對消比是其中的關(guān)鍵控制參數(shù)。在系統(tǒng)中應(yīng)用該項技術(shù)的時候，該項參數(shù)的變化直接決定了最終的對消效果，因此技術(shù)人員在應(yīng)用過程中必須時刻關(guān)注對消比的變化。與此同時，如果電子信息系統(tǒng)中使用了對消設(shè)備，那么對消比就會出現(xiàn)，這時設(shè)備在進行信息采樣的過程中就會出現(xiàn)干擾信號，想要消除這種干擾信號，通常要使用合成矢量技術(shù)進行控制。一般來說，實際對消的效果與矢量值之間的關(guān)系是反比例關(guān)系，即矢量值越大，對消效果越差，反之，則效果就越好。在對干擾信息進行采集的時候，對消設(shè)備需要先調(diào)整矢量信號，然后才能實現(xiàn)既定效果。當矢量位置位于正交坐標下方的時候，技術(shù)人員必須進行指標調(diào)整。首先，需要調(diào)整矢量的幅度，然后再調(diào)整正交坐標，這兩方面調(diào)整結(jié)束之后，兩路信號的傳輸方向也要進行調(diào)整，上述調(diào)整全部結(jié)束之后，才能達到理想的對消狀態(tài)。

三、干擾對消技術(shù)在電子信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用分析

1、優(yōu)化全雙工通信技術(shù)

當前現(xiàn)代移動通訊技術(shù)處于飛速發(fā)展的狀態(tài)，其中位于領(lǐng)跑地位的就是數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。由于移動通信數(shù)量的劇增，導(dǎo)致通信頻率的資源異常緊張。為了解決這種情況，當前對于移動通信行業(yè)來說最為重要的研究發(fā)展方向就是合理開發(fā)現(xiàn)有通信資源。

通過調(diào)查得知，通過將數(shù)字干擾抑制技術(shù)與干擾對消技術(shù)相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)自干擾抑制，與此同時，還能夠?qū)崿F(xiàn)同時同頻的全雙工通信。這種技術(shù)的抑制屬性實現(xiàn)了該領(lǐng)域的干擾抑制目標，對于耦合過來的同頻干擾信號，在其信號的接收端就能實現(xiàn)直接抑制，這種干擾抑制模式相比于正在使用的全雙工通信系統(tǒng)更加優(yōu)越。當前該項技術(shù)已經(jīng)申請成為專利，國內(nèi)外該專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)人員對于該項技術(shù)展開了深入調(diào)研，大大促進了全雙工通信技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的快速發(fā)展。與此同時，也取得了良好的應(yīng)用成果，例如當前大范圍推廣的LTE技術(shù)與WIFI技術(shù)等。目前，很多行業(yè)內(nèi)專家對于該項技術(shù)進行了追蹤研究，力求更快實現(xiàn)該技術(shù)的優(yōu)化革新，在不久的將來，高性能小體積的對消設(shè)備將會很快出現(xiàn)在人們面前。

2、在雷達系統(tǒng)中的應(yīng)用

干擾對消技術(shù)在雷達系統(tǒng)中的主要應(yīng)用主要體現(xiàn)在對于收發(fā)環(huán)路之間的泄露干擾信號進行對消處理。此外，其在無源探測雷達產(chǎn)生的直達波干擾信號的對消上也有普遍應(yīng)用。對于具有單一天線的連續(xù)波類型的雷達來說，通常需要借助環(huán)形器設(shè)備來對收發(fā)環(huán)路之間形成隔離結(jié)構(gòu)，但是這種環(huán)形器設(shè)備位于端口處的隔離效果不是很好。如果出現(xiàn)信號泄露的情況，必然會影響到信號接收效果。因此，解決該問題，需要應(yīng)用干擾對消技術(shù)。通過應(yīng)用這種技術(shù)，能夠顯著改善信號泄露的情況，信號接收程度大大提升。相控陣天線具有低副瓣的屬性，因此經(jīng)常被用作雷達天線，但是如果接收機接收到強信號，會影響到設(shè)備的正常運行，難以完成正常的信號接收與解析工作。為了避免這種情況發(fā)生，技術(shù)人員需要添加輔助天線，通過對信號進行調(diào)節(jié)，進而實現(xiàn)對于干擾源的抑制。

3、在電磁兼容設(shè)計上的應(yīng)用

當代電子信息系統(tǒng)與過去的電子信息系統(tǒng)相比起來，其功能更具綜合性和集成性。在設(shè)計系統(tǒng)的時候，其中的每一個傳感器設(shè)備都具備敏感穩(wěn)定的感知性能。對于此種系統(tǒng)來說，最為重要的就是系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計。這種設(shè)計對于大型艦船以及飛機中的電子信息系統(tǒng)是更加重要的。其中主要包括電子戰(zhàn)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及雷達系統(tǒng)等等，如果多種類型的電子信息系統(tǒng)處于同時運行的狀態(tài)，系統(tǒng)平臺中的電磁環(huán)境會比較惡劣，此時比較靈敏的信息接收系統(tǒng)的功能必然會受到影響，其中主要的干擾源類型例如寬帶噪音或者主頻信號等等，為了充分抑制這些干擾源，在進行電磁兼容設(shè)計的時候就需要應(yīng)用干擾對消技術(shù)。

四、電子信息系統(tǒng)干擾對消技術(shù)的未來發(fā)展方向

對于未來的電子信息系統(tǒng)來說，干擾對消技術(shù)其主要發(fā)展方向就是緊耦合、綜合化以及集成化。這種技術(shù)主要被應(yīng)用在系統(tǒng)的電磁兼容處理當中，如何能使得該項技術(shù)與其他技術(shù)的融合性不斷提升，最大程度發(fā)揮其抗干擾優(yōu)勢，更加合理的應(yīng)用在電磁兼容設(shè)計中，是相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員為之探索的重要方向。當前微電子技術(shù)快速發(fā)展，其中的功能電路已經(jīng)被芯片技術(shù)所取代，各種元件規(guī)模不斷縮小，而功能卻越發(fā)強大。這種芯片技術(shù)當前已經(jīng)應(yīng)用在了對消設(shè)備當中，正交信號的調(diào)節(jié)功能也與芯片技術(shù)相融合，在不久的將來，對消技術(shù)終將實現(xiàn)全面模塊化，應(yīng)用范圍將越來越廣泛。

結(jié)語：

綜上所述，為有效解決電子信息系統(tǒng)信號傳輸過程中的干擾問題，可對干擾對消技術(shù)進行合理應(yīng)用。在未來一段時期，應(yīng)當重點加大干擾對消技術(shù)的研究力度，除了對現(xiàn)有的技術(shù)進行改進和完善之外，還應(yīng)開發(fā)一些新的技術(shù)，從而使其能夠更好的為電子信息系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運行提供保障。

參考文獻

[1]賴鑫.射頻干擾對消技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計與仿真分析[J].電訊技術(shù)，2017（37）.

[2]姚中興，李華樹，任桂興.通信自適應(yīng)干擾對消系統(tǒng)的性能分析[J].西安電子科技大學學報，2017（3）.

[3]陳榮.矢量調(diào)制器在噪聲干擾模擬器中的應(yīng)用分析[J].艦船電子對抗，2018（21）.

（作者單位：哈爾濱電工儀表研究所有限公司）