无线电抗干扰性能探究

秦齐



无线电抗干扰性能探究

秦齐

中华通信系统有限责任公司河北分公司，河北 石家庄 050000

无线电是指在所有自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波，是其中的一个有限频带，上限频率在300 GHz，下限频率较不统一。在各种射频规范书中，常见的有3 kHz～300 GHz（ITU-国际电信联盟规定），9 kHz～300 GHz和10 kHz～300 GHz。然而，无线电在传输的过程中极易受到外界因素的干扰。为此，针对无线电抗干扰性能进行了探究。

无线电；抗干扰；性能

引言

近些年来，无线通信已经和人们的生活密不可分，但是由于发射功率、信号传播距离、接收信号端较弱、信道环境差等问题，非常容易导致无线通信受到人为或自然的干扰，而当通信处于极端条件之下时，扩频技术往往会被看作是一种可以抵抗干扰的技术，不仅可以降低截获概率，而且还可以扩大通信距离。科学技术的不断进步，为无线电通信技术的发展带来了机遇，同时也带来了一定的挑战。尽管无线电通信技术在社会各个领域得到了广泛应用，但是干扰无线电传输的手段也层出不穷。这也使得提升无线电抗干扰性能成为当下亟待解决的事情。提升无线电的抗干扰性能，将大大提高各个领域无线电通信的保密性。

1 无线电抗干扰技术性能的分析

无线电在通信过程中极易受到外界因素的干扰。由于无线电通信是依靠电磁波进行信息传输的，因此信息在传输过程中极易受到外在自然界因素的影响。这种来自自然界的干扰，是不存在任何敌意的。然而，无线电通信一旦被人为干扰，就会严重影响无线电通信的安全性与隐蔽性。就我国目前的无线电抗干扰性能而言，通过对无线电通信信号在传输过程中出现的误码率进行比对和研究，可以衡量无线电抗干扰性能的高低。在分析误码率时，需要按照以下几个步骤来进行：（1）建立无线电链路接收机和发射机模型；（2）建立信道模型；（3）得出随机的分布函数；（4）通过接收信号得出误码率的表达方式[1]。

2 典型的无线电抗干扰技术

2.1 扩频技术

扩频技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽。频带的展宽是通过编码及调制的方法实现的，并与所传信息数据无关。在接收端则用相同的扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据。扩频技术由于其本身具备的优良性能而得到广泛应用。到目前为止，其最主要的两个应用领域仍是军事抗干扰通信和移动通信系统。

2.2 跳频技术

跳频技术是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式。也就是说，通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。从通信技术的实现方式来说，“跳频”是一种用码序列进行多频频移键控的通信方式，也是一种码控载频跳变的通信系统。与定频通信相比，跳频通信比较隐蔽也难以被截获。只要对方不清楚载频跳变的规律，就很难截获到通信的具体内容。它在使用过程中可分为两部分。首先，是频率的自我适应性，也就是在工作中不断对通信技术中的信息干扰频率进行检测，从而保证调频时信息传输的有效性。其次，是跳频功率的自我适应性，指在通信时通信方本身能够适应调频的有效频率，从而使信息在传输发射过程中快速、可靠，保证频率在通性传播时不被干扰。另外，跳频通信也具有良好的抗干扰能力，即使有部分频点被干扰，仍能在其他未被干扰的频点上进行正常的通信。由于跳频通信系统是瞬时窄带系统，因此易与其他窄带通信系统兼容，促进设备的更新换代。

2.3 多输入多输出技术

多输入多输出技术在无线电通信中的运用，有利于扩大无线电通信系统的容量，并且提升无线电频谱的利用率。为此，此技术在无线电通信中有着重要的作用。多输入多输出技术是指在基站和移动终端都有多个天线。此技术为系统提供空间复用增益和空间分集增益。空间复用是在接收端和发射端使用多副天线，充分利用空间传播中的多径分量，在同一频带上使用多个子信道发射信号，使容量随天线数量的增加而线性增加。空间分集有发射分集和接收分集两类。基于分集技术与信道编码技术的空时码可获得高的编码增益和分集增益，已成为该领域的研究热点。多输入多输出技术可以提供很高的频谱利用率，且其空间分集可以显著地改善无线信道的性能，提高无线电系统的容量及覆盖范围。

3 无线通信中的抗干扰新技术

3.1 超宽带和超窄带技术

超宽带技术是一种特殊的无线电通信技术。超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题。它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点[2]。此技术在军事领域、灾害搜救工作上以及雷达的定位方面得到了广泛的应用。

相对于超宽带技术而言，超窄带技术仍然处于发展的起初阶段。超窄带技术可以将无线电信号传输的频带控制在一个极窄的范围内，进而将信号相对集中起来在传输频带内进行传输。在频带外无须进行信号传输，这样就大大提高了信息传输过程中的抗干扰能力。

3.2 虚拟智能天线技术

虚拟智能天线技术在成本消耗上比较大，此技术并没有得到广泛应用，目前在军事以及雷达领域用到较多。虚拟智能天线可以将信息的传送方与信息的接收方进行区域的固定，在固定区域内进行信息的传输与接收使得信息更加具有保密性。也正是由于固定区域内进行固定方向的信息传输与接收，可以减少外部因素对信息的干扰，提升信息的抗干扰能力。

3.3 智能组网技术

智能组网技术是将可用的通信资源进行最大限度的利用，降低无线电通信过程中外界因素对信息的干扰，提高通信的抗干扰性能。此技术在运用过程中可以对通信环境进行分析，得出无线电通信过程中的受干扰程度，再根据受干扰程度的高低有针对性地调整组网的结构，提高无线电通信的抗干扰性能[3]。由于此项技术可以实现通信资源的优化配置，因此在社会生活中得到了广泛的应用。

4 无线电抗干扰性能的发展趋势

每一种无线电通信技术在抗干扰方面都具有一定的优势，然而将多种无线电通信技术进行组合应用才能大大提升整个无线电通信系统的抗干扰性能。比如，将典型抗干扰技术与新型抗干扰技术相结合。智能天线技术可以将可用的通信资源进行充分的开发利用，而且可以在固定区域进行固定方向的信息传输与接收。基于此，可以将单天线转化成多天线，并且与扩频、跳频技术相结合，可以将抗干扰性能提升到一个新高度。

5 结束语

总之，科学技术的进步对于无线电通信技术的发展来说是一把双刃剑。无线电应用过程中会受到越来越多的电磁干扰。在此种环境下，提高无线电的抗干扰性能就显得尤为重要。另外，除了自适应天线技术之外，数字波束、软件天线、智能天线等也在研究之中。这些均体现了无线通信领域抗干扰技术的发展趋势。每种无线电通信技术都有其独特的优势，为了提升整个无线电通信系统的抗干扰性能，需要将无线电通信技术进行科学的组合运用，促进我国无线电抗干扰事业的健康持续发展。

[1]胡盛铭. 无线通信抗干扰技术的思考与探索[J]. 信息与电脑（理论版），2016（5）：136-137.

[2]罗奎宋，向彦宇，谭彬. 无线电通信抗干扰技术研究[J]. 中国新通信，2017（23）：21.

[3]李官敏. 无线通信抗干扰技术及性能的探究[J]. 中国新通信，2016，18（22）：39.

Research on Radio Anti-Jamming Performance

Qin Qi

Hebei Branch of China Communications System Co., Ltd., Hebei Shijiazhuang 050000

Radio refers to electromagnetic waves propagating in all free spaces (including air and vacuum). It is a limited frequency band with an upper limit frequency of 300 GHz and a lower frequency. Among various radio frequency specifications, 3 kHz～300 GHz (ITU-International Telecommunications Union regulations), 9 kHz～300 GHz, and 10 kHz～300 GHz are common. However, the radio is highly susceptible to interference from external factors during transmission. To this end, we have explored the anti-interference performance of radio.

radio; anti-interference; performance

TN972

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