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无线通信抗干扰技术性能分析及应用

2016-03-16罗荣辉

移动信息 2016年6期
关键词:干扰信号天线无线

罗荣辉



无线通信抗干扰技术性能分析及应用

罗荣辉

广东达安项目管理股份有限公司,广东 广州 510330

就无线通信系统的整体性能而言,干扰和衰落是影响其有效运行的主要因素,而且在当前社会经济和科学技术不断发展进步的前提下,无线通讯技术呈现不断先进的发展趋势,而且电磁环境也在不断的复杂化,这就造成了广播式的无线通信信息极易受到干扰信号的电磁影响。基于此种现状,就需要对无线通讯技术展开深入研究,对运行领域的抗干扰技术性能进行比较,以探寻最为行之有效的办法来抵抗日益严重的干扰威胁,营造良好的无线通信环境。

无线通信;抗干扰技术;性能分析;应用

在实际应用中,无线通信信号会受到自然环境、通信条件以及其他因素的影响,而对信号造成干扰,进而直接影响到通信质量。近年来,随着无线通信应用范围的不断拓展,无线通信技术在人们的生活中得到了广泛应用,这就需要在技术的支撑下对现代化发展状态下的无线通信技术有明确的认知,对信号所造成的干扰现象进行分析,认识到其各自特点的不同特性,并在实际应用中进行全面有效的分析,进而科学有效地采取一定的措施将干扰影响降至最低[1]。

1 无线通信抗干扰技术研究现状

就整体而言,进行无线通信抗干扰技术的研究时,对无线传播环境及抗干扰技术的性能有相应的要求,其也是造成干扰因素最多的环节。图1对其整体的研究现状进行了概括性的说明。

1.1 无线传播环境

首先,无线通信信号在传播过程中运行路径相对复杂,在面临多样化的地理环境状态下,会不可避免地在视距传播中出现路径损耗,比如丘陵、山地、城市高层建筑群等均会导致接收端在进行无线信号接收时,造成信号的可信道畸变,进而将各项干扰实现叠加,严重影响无线通信的信号质量。

其次,无线通信通道范围内所采用的相关设备具有一定开放性,这样的运行现状造成了无线通讯设备和无线通信系统的共存状态,如果基于此种运行的干扰或者衰落强度偏高时,就会造成无线接收端的通信链路多于干扰信号的期望值过大,使得接收信号对于干扰缺乏一定的抵抗性能,并且在多径衰落和路径损耗的影响下,使得接受信号本身存在相对微弱的现象,并在两者的连同作用下造成信号接收的微弱现象。无线信号传播路径图如图2所示。

图1 无线通信抗干扰技术研究现状

图2 无线信号传播路径

1.2 同频干扰抑制

在具体应用中,凡是有用信号和无用信号的载频呈现一定的相同性,且在同频道的有用信号接受过程中对接收机所造成的干扰统称为同频干扰,对其进行针对性的协调解决时,应用方法具有一定的多样化,较为常见的有降低接收机的灵敏度和发射机功率、更换工作频率、增益或者降低天线高度、在对相邻发射台的载频进行2/3行频(10kHz)偏置等[2]。

1.3 抗干扰技术性能衡量

在开展具体衡量时,首先要有理论基础的支撑,进而实现系统性能表达式和相应算法的直接获得,基于这样而来的结果具有较高的精度性,且有一定的普遍意义,但也存在较多的约束条件,对复杂场景进行分析时存在一定的困难。此外,可以利用计算机开展有效分析,不仅成本低,分析过程相对简单,且能够最大化地接近于实际的通信场景,但是具体仿真时间偏长,随机过程中并不能实现对实际场景的重视。

2 当前应用于无线通信抗干扰的相关技术及性能分析

2.1 频谱扩展抗干扰技术及性能

2.1.1 FH跳频技术

在实际应用中,该项技术可以通过跳变载波频率的方式来有效实现频谱的扩展。发展至今,该项技术已经相对成熟,且本身的抗干扰特性也相对较强,基于此种特性已经在当前的无线通信的诸多领域中得到广泛应用[3]。并且随着调频技术的不断发展,在先进技术的推动下实现了自适应调频技术的发展及应用,其应用原理是在无线通信过程中,能够将实时监测到被干扰频率的特性进行反映,以自适应的状态对发射功率和载波频率进行调整,以确保正常的通信信号不会被干扰频率所影响。

2.1.2 DS直接序列扩频

该项技术在应用中多适用于频带较宽的无线通信,能够实现对有用信号的有效扩展,进而降低功率谱密度。在实际应用中,其具有隐蔽性良好、多径干扰相对抗、截获概率低、有效实现码分多址等优势。

2.1.3 TH跳时技术

在具体应用中,该项技术同调频技术具有一定的类似性,不同之处在于其是在时间上实现对发射频率的跳变。进行该项技术的应用时,需要在初始阶段将时间进行多个时片的划分,并对具体发射信号所使用的时片进行控制。就具体应用来看,信号发送的时片相对狭窄,通过这样的应用方式能够使信号频谱得到扩展,进而实现有效的抗干扰。TH跳时技术同跳频技术相较而言,其抗干扰能力相对偏弱,所以单独应用的效果相对较差,所以在实际应用中需要与其他技术搭配应用以完善抗干扰效果[4]。

2.2 频谱扩展抗干扰技术及性能

2.2.1 自适应天线技术

就现代化的发展而言,自适应天线是现今状态下最先进的天线技术,其应用中的方向图能够随着时间进行变化且整体数量较多,能够在有效基础支撑的基础上对不同信号进行跟踪和锁定,以将干扰信号抑制到最低化。另外,当干扰空间方向出现不一致时,需要通过自适应天线技术对单元振奋和相应进行调整,以最大化地削弱干扰信号。但如果具体应用中的干扰信号是宽带干扰类型,通过自适应天线技术的应用能够形成对应方向的宽角凹凸来实现对干扰信号的对抗。

2.2.2 多输出多输入技术

多输出多输入技术主要是在接收端和通信端进行多根天线的设置。在无线通信过程中,可以对进行传输的信号在多根天线的应用基础上进行同时发射,且在接收端实现同步接收。因为信号是在多个载波信号内以分散状态呈现,所以如果存在某一频度内的信号有被干扰的现象,也能够通过其他频域的信号进行恢复处理。就整体的应用来看,该项技术在当前的无线通信抗干扰领域内已经成为研究的热点。并且在具体应用中较之于以往的传统技术而言,在容量和性能方面均得到了显著提升,进而使抗干扰性能也得到了极大的提升。

2.2.3 通信碎发技术

在进行该项技术的应用时,能够实现信号传输速度的有效加速,进而将信号的传输时间合理降低。在应用过程中,将信号在空气中的暴露时间有效减少,能够将信号的被干扰现象同步降低。在具体使用时,首先需要进行信息的存储,然后以极为迅猛的速度实现信号的瞬间传输和发送,在利用大功率脉冲的前提和基础上实现干扰的对抗[5]。

2.2.4 分级技术

在进行该项技术的应用时,主要是将同一条信息通过多种途径进行传输,进而有效地降低干扰因素的影响。在具体应用中,该项技术主要包括信息的合并与分离两个部分,进而实现信噪比的整体有效增大,得到分集增益,以具备良好有效的对多途径衰落和时延过程中良好的抵抗性能。

由此可见,在实际工作中,需要对传输信号的动率和频率以及速率等进行自适应的调节,以主动性的状态对实际应用中干扰信号的影响进行合理规避。在不对整体的通信条件进行改变的情况下,使信号的抗干扰性能得到有效提升。在此基础上,就需要对现实中干扰信号的多样化来源有所认知,并在对其应用机理进行有效研究的基础上实现抗干扰技术的科学集成,使各项技术的优势得到最大化的发挥,以有效地确保无线通讯信号传输的安全性和有效性。

3 结语

近年来,在社会经济的影响和推动下,无线通信技术得到了快速且有效的发展。而且,在基于此种运行的基础上,外部的通信环境也发生了一定的变化,使得各种干扰威胁也在不断强化和升级,这在一定程度上对通信质量的提升带来了极大的影响和危害。所以,在现代化的发展环境下,需要相关技术人员强化技术方面的创新和研究,以实现对抗干扰技术的升级,以在整体性能有所提升的基础上,营造一个良好的无线通信环境。

[1]马万治.无线通信抗干扰技术性能研究[D].成都:电子科技大学,2012.

[2]简永泰.无线通信抗干扰技术性能分析[J].电子制作,2015(1):139.

[3]李和芳.无线通信抗干扰技术性能分析[J].科技展望,2015(17):123.

[4]王珵.无线通信抗干扰技术应用[J].科技展望,2015(23):220-221.

[5]计惠玲.无线通信抗干扰技术性能研究[J].科技创新与应用,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

A

1009-6434(2016)6-0110-03

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