无线通信系统中的抗干扰技术探讨
2016-05-14谢世鑫
谢世鑫
摘 要:文章着手于无线通信系统中常见的干扰情况,通过对这些干扰因素及问题情况进行准确分析,结合无线通信系统在干扰因素的影响下可能出现的问题情况进行研究,总结出无线通信系统抗干扰技术的应用情况与应用特点,并对我国无线通信系统抗干扰技术今后的发展情况进行展望,以此为我国今后的无线通信系统设计与创新提供可行性参考。
关键词:无线通信系统;抗干扰技术;应用研究
中图分类号:TN91;TN92 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)14-0061-02
伴随着我国科学技术水平的不断提高,无线通信技术逐渐替代了有限通信技术,并且受到了越来越多人的关注与认同。在我国当下的社会环境当中,无线通信系统能够显著提升通讯服务的质量,对于整个社会的经济发展都起到了的不容忽视的重要作用。然而,无线通信系统在实践环节受干扰问题的影响十分严重,很多区域环境例如公共场所当中的无线通信系统更是长期遭受干扰因素的影响,这就给我国无线通信系统今后的应用与发展带来的严峻的挑战。本文主要对抗干扰技术在无线通信系统当中的实践应用情况进行探究,以此为我国无线通信系统今后的应用与创新提供合理化的参考方案。
1 无线通信系统中常见的干扰
互调干扰是无线通信系统当中常见的一种干扰因素,这种干扰因素也被称为交调干扰,主要是由两种或两种以上不同频率的有用信号经过同一个非线性电路时所引发的干扰情况,不同频率的有用信号之间相互调制,进而导致交调信号的频率成分出现问题,直接影响到无线通信系统的稳定性[1]。
邻频干扰具体指的是干扰信号当中的载频与附近的有用信号相互接近,进而导致载频的实际功率落入接收机的可接受范围以内,致使有用信号的频谱出现在接收机的频谱与频带当中,从而影响到无线通信系统的稳定运行,严重情况下还会造成长时间的无线通信中断等情况[2]。同频干扰和邻频干扰问题较为突出,主要是因为频分复用蜂窝小区所致,这种小区将总的频带划分成了若干个子带,每一个小区分别使用一个子带构建成一个基站,不同的小区之间相互形成完整的区群,借由小功率的基站替代了大型基站。但是这种模式将有限的频带资源全部分散,致使同频干扰和邻频干扰问题一旦出现,就很容易导致区域环境内的无线通信系统陷入中断,并且对通信信号造成强烈的干扰[3]。
同频干扰也是常见的一类无线通信系统干扰因素,这种干扰因素一般出现在较为复杂的电磁波环境当中,有用信号与其他干扰信号在无线电磁波的影响下,其载频可能出现一段时间的相同,这就会导致接收机受到两种、或两种以上同频信号的干扰,严重影响正常的无线通信。功率控制是解决这一问题最为有效的方法,但是结合同频干扰的实际情况进行分析以后可知,由于移动信号发射台当中的同频无线信号功率较低,借助先进设备与控制技术准确计算每台移动信号发射设备的最小发射功率的难度较大,因此很容易出现偏离与误差的情况,这就给同频干扰的控制工作造成了极大地难度。
2 无线通信系统中的几种抗干扰技术
2.1 MINO技术
MINO技术具体指的是一种多输入多输出的新型通信技术,该技术主要是利用无线发射器来发射多个信号,并且在接受信号的同时实现多数信号的叠加,从而有效恢复出更加完整的有用信号。MINO技术的实践应用是我国无线通信技术创新型应用与发展的成果,众所周知,无线通信系统的容量是衡量通信系统的一个重要指标,MINO技术在本质上来说仍是基于系统容量公式来运作的,通过对无线通信系统的容量公式进行研究可知,在功率与带宽相同的情况下,如果同时增加发射天线与接收天线的数量就可以充分提升无线通信信道的系统容量。就理论上进行探究可知,如果无限制的增加天线数目,便能无线增加无线通信系统的容量。因此,MINO技术在系统当中的应用能够大大提升无线信道的抗干扰性能,提高无线信道的系统容量[4]。
2.2 FHSS技术
FHSS技术也叫作跳频扩频技术,具体指的是利用载波频率在多个频率点上进行伪随机跳变的方式,以此减少自然因素或人为因素对某一频段的干扰。跳频扩频技术的实施关键是如何产生伪随机码序列,并且确保信号接收与发射的过程中能够保持伪随机跳变的方式,以此避免外部因素对无线通信所造成的干扰。根据香浓公式可知,通信系统当中的最大传输速率与码元速率和信噪比息息相关,当码元速率增加时,不需要较高的信噪比依然能够保持着和以前相似的信号传输速率,这就是FHSS技术(跳频扩频技术)所带来的便捷与应用优势。
2.3 智能天线技术
随着我国数字信号处理技术的不断完善,越来越多的新技术接连开始出现在市场环境当中,这为我国无线通信行业的发展与创新提供了无限的可能。智能天线技术作为一种尖端的无线通信抗干扰技术,主要是借住智能天线对可能干扰无线信号的诸多问题因素进行限制,利用空间域时刻而直接的对目标发射无限电磁信号,确保其他干扰因素对用户无线通信的干扰程度降到最低。智能天线技术之所以能够提高无线通信系统的抗干扰能力,主要还是因为该技术只向某个特定方向发射无线电信号,智能天线的主波束直接对准了接收端,从而致使有用信号的传输更加高效化。
2.4 无线电技术
无线通信系统的稳定运行需要方方面面的技术支持,无线通信过程中的频谱资源相当宝贵,信号之间相互干扰的原因也多种多样,因此,无线通信系统及相关技术手段更应该得到广泛的关注。
认知无线电技术最为一种高效化的无线通信抗干扰技术,该技术可以主动分析当前的频谱环境,在发现某些频段暂时没有被其他信号占用的时候,该技术能够及时确保自身用户使用到这些频带,以此提高了无线通信系统的通信效率与系统容量。认知无线电技术还具有对自身频谱环境的认知与学习功能,在通信环境当中,该技术能够吸取过去的错误经验,并且对目前的无线通信环境进行准确分析,具有较高的智能性。
3 抗干扰技术的发展
随着无线通信系统的不断优化与创新,越来越多的高新技术被实践应用到了无线通信当中,这些技术手段促使无线通信逐步走向了更加方便、快捷、高效化的特性,更使得无线通信系统成为21世纪最为主流的通信方式。伴随着我国无线通信技术的迅猛发展,无线通信系统的抗干扰技术更成为研究与关注的重点内容,遍观我国现阶段较为常用的无线通信系统抗干扰技术,可以明确总结出抗干扰技术的发展趋势与发展方向。
首先,抗干扰技术会逐渐呈现出多种技术综合应用的发展趋势。
其次,无线通信系统的抗干扰技术会出现网络化的发展过程中,计算机网络化的抗干扰技术日益崛起。
最后,为了满足我国今后的无线通信需求,抗干扰技术势必会向着复杂化、新型化与综合化的方向衍变与发展。
4 结 语
综上所述,抗干扰技术在实践环节能够充分提高无线通信系统的信号传输效率,以此最大程度的保留无线通信系统的完整性与科学性。这种技术手段的适用性较广,在我国今后的无线通信领域理应得到充分的应用与推广。
参考文献:
[1] 李文清.超短波无线电通信抗干扰技术发展趋势研究[J].中国科技信 息,2014,(9).
[2] 熊兴中,胡剑浩.时间反转技术在无线通信抗干扰中的应用[J].电信科 学,2013,(7).
[3] 刘刚.同频干扰产生机理分析及解决方法[J].舰船电子对抗,2015,(7).
[4] 殷云志.无线通信抗干扰技术及发展趋势[J].无线电工程,2015,(48).