无线电台通信干扰因素分析

2020-01-05向江太汪梓彤徐上进

科学技术创新 2020年23期

关键词：频率传输信号

向江太汪梓彤徐上进

（中国人民解放军31619 部队，江苏镇江212000）

随着无线通信技术的不断发展，干扰无线电台通信技术的手段也不断提高，那么如何开展有效的抗干扰防护，需要结合具体工作实际，有针对性的制定更加高效的无线电台通信方法，从而科学的应用抗干扰技术手段，以不断提高通信安全与通信质量。

1 无线通信抗干扰技术概述

1.1 无线通信干扰因素

针对无线通信的运行过程进行分析可知，信息传输通道对所有的信息传输设备均设置为开放状态，因此在完成信号传输时，便会形成一定的路径消耗，同时各类外界干扰因素也会影响信号的传输质量。在接收信号时，信号形式可能会发生变化，从而降低传输的效果。一般来说，信号从发送到接收，这个过程较为复杂且漫长，因此在传输过程中形成路径方面的损耗便无法回避，从而信号能量也会随之减弱。如果在传输过程中加上树木等环境影响，便更会加剧外界因素的干扰影响，从而大幅降低信号的传输质量，影响信号接收时的完整性与可靠性。

1.1.1 抑制干扰

抑制干扰的种类大体为目标、阻塞及追踪干扰三种。其中目标干扰通过干扰目标信号频率或者直接占用与之相同的频率来实现干扰的目的，或者运用更多的干扰功率形成对目标信号通道的阻碍，从而使信号无法调制到正常的频率。这类干扰方式的效果较为明显，影响程度较大，但同时也需要精准锁定目标频率，同时运用相应的设备完成对频率的干扰或阻碍，从而使目标信号无法正常传输。阻塞干扰是通过加大干扰信号的宽度和辐射范围来实现对频率的干扰。这种方式无需精确锁定频率，而是通过调整频谱的宽度来同时影响多条信号传输通道的运行。使用这种干扰方式需要较大的功率设备来完成，同时其自身的频率也会受到同样的干扰影响。追踪干扰手段是依据干扰的变化形式来调整无线电的频率，其能够在系统中形成更大的干扰效果，对信号传输的影响力度较为明显。

1.1.2 欺骗干扰

这种干扰方式包括传输欺骗和回应欺骗两种。在实施干扰时，干扰设备可具体分析出目标的信号幅度和频率等相关参数，从而对干扰目标形成误导性的信号，实现阻塞信号通道的目的。

1.1.3“致命干扰”

通常具有一定干扰效果的方式功率都在千瓦以下，但“致命干扰”方式的功率可保持在兆瓦以上，因此又被称为射频干扰手段。该方式较一般的干扰手段拥有更高的功率级别，其产生的脉冲也能够对任何设备造成毁灭性的打击。主要代表为电磁炸弹等。

1.2 无线通信抗干扰技术

若想有效排除上述干扰手段，便需充分研究无线通信的传输环境，制定与之相适应的优化方案，有效应用具有针对性的抗干扰技术，来削弱不同类型的干扰效果，从而提高信号的传输质量。抗干扰手段的效果能够达到理想的要求，对信号传输效果将起到直接的影响，因此技术人员需着重研究较为可行的抗干扰技术，充分运用其性能有效排除各类干扰效果。

2 无线通信抗干扰技术及性能

2.1 频谱扩展抗干扰技术及性能

FH 跳频技术。这种技术的工作原理是通过跳变载波频率来实现频谱拓展，由于此技术的产生时间较早，到目前已发展到较为成熟的水平，其抗干扰性能较强，因此在无线通信的各应用领域都有较高频率的使用。当前，随着该技术的不断成熟，能够实现实时监控干扰目标的变化情况，并结合监控信息随时调整载波频率等参数，从而排除干扰信号对目标信号的负面作用。

DS 直接序列扩频技术。此类技术主要应用于无线通信频带较宽的情况。该技术具有较好的隐藏性，可同时对抗多途径的干扰信号，由此增加有用的信号数量，从而有效降低功率谱的密度。TH 跳时技术。该技术能够从时间方面调整信号的发射频率。在具体使用时，需要按照不同的要求将时间划分成多个碎片，并使用有效的措施在不同的时间碎片内对信号进行控制。一般而言，信号发送的时间碎片较窄，因此便需技术人员加大频谱的宽度，从而提升其抗干扰能力。该技术单独的抗干扰能力不足，因此为了达到理想的抗干扰效果，通常会联合其他技术同步使用。信道编码。技术人员可按照规律将某些码元加入到待发送的信息中，在接收信息时，便可通过码元将信息中存在的错误进行准确的锁定并加以纠正，最终达到提升信息稳定性的目标。此项技术是通过控制信号传输效率、传输时间的冗余程度来体现其对干扰的抵御能力。从操作的实际情况得知，实现PPVPS 协议中数据的互通有两种方式，一是在客户和服务器之间的数据点ID，二是调用协议SPOS 数据的传输。可见，参与方不能根据数据点ID 获取目标信息，同时协议SPOS 具有一定的私密性，PPVPS 协议也可大致看作是协议SPOS，同样带有一定的隐秘性，从而实现对合谋攻击的抵御。

2.2 非频谱扩展抗干扰技术及性能

多输入多输出技术。技术人员可按照具体的信号传输需求，在接收和发送两端分别设置多条线路，从而可同时完成多途径的信号收发。此时信号分散为多个载波，即使在某个品域内信号受到了干扰，也不会影响其他信号的正常传输，从而确保其他频域的信号还能顺利发送到接收端，保证信号的传输质量。该技术在信号容量及传输性能等方面表现出了明显的优势，同时对外部干扰条件的抵抗能力也进一步提升。

自适应天线技术。从当前无线通信技术的发展程度来看，该项技术的水平还处在行业发展的前沿，其能够通过把握时间变化规律来增加方向图，同时能够准确锁定目标信号，最终排除外部干扰因素。如果在干扰区域内发生各向异性情况，便可使用该技术调整单元振幅，从而实现对干扰类信号的削弱。分集技术。该技术的主要特点是为同一信息的传输设置多条通道，不但能够有效降低干扰因素的影响，还能在信号传输方面体现出较高的技术性和效率性。此技术在应用中主要是对信息进行分离与合并的处理，这样可提高信噪比，获得分集增益，从而实现良好的抵抗多径传输的延时等效果。

通信碎发技术。该技术可大幅提高信号的传输速度，从而减少传输时间的消耗。事实上，如果信号在空气中的时间越短，其可能受到的干扰因素就越少。由此，利用该项技术大幅提升信号的传输速率，比一般的传输速度高几十倍，这样便可实现大功率脉冲的抗干扰性能，从而极大缩短了信号在空气中的传输时间，并能够有效避免信号被截获的可能。

虚拟智能天线技术。该项技术是借助同一区域或者性质类似的设备天线的相互关系，形成功能类似智能天线的效果，以此提高信号接收时的抗干扰性能。此类智能天线能够在同一时段内抵御不同方向的信号干扰，并利用多条信号通道对目标信号进行交互处理，从而提高其传输的安全性。智能天线的抗干扰能力可与专业的抗干扰电台匹敌，其技术发展已处于成熟阶段，性能发挥较为稳定。

3 联合抗干扰技术的应用

该项技术是通过在多个节点分析信道质量和环境感知来预估干扰活动，从而自动调整应对措施。该类技术以自适应跳频技术为典型代表。这种技术可获取被干扰频点的准确位置信息，并随时调整调频图案，在信号接收端可科学分析信号的质量，在发送端产生的伪随机序列能够控制跳频设备选择适合的调频图案，再发送信号。当接收信号时，便可同时对信道质量和跳频信道的通信效果开展监测，一旦发现载频在干扰下需要进行置换，便可及时运用新的跳频图案，同时将变动结果反馈给图案选择设备。