无线通信中协作干扰技术的分析

岳忠华

（平湖市公安局 浙江省平湖市 314200）

随着21 世纪的到来，人们步入了一个经济快速发展、科技高度繁荣的时代，在这样的时代发展背景下，促进了各个行业领域的发展，但是面对如此快速的发展过程，所面临的发展问题也数不胜数。其中从无线通信技术角度来看，虽然此技术在应用过程中能够打破传统有线通信技术的各种束缚，但是在实际应用过程中还面临着各种外界干扰问题的影响，并且这种信号干扰问题会影响无线通信技术的发展速度。因此，加强研究无线通信抗干扰技术具有十分重要的现实意义。无线电通信的传播环境指的就是人们的日常生活处境，无线通信技术的信号传输方式主要是利用电磁波来进行传播，然而电磁波是比较容易会受外界各种因素的干扰，特别是当前越来越复杂的电磁环境干扰，进而导致无线通信应用过程出现很多弊端，从无线通信的传输原理和技术区别来看，主要干扰有以下几点：ISI 码间干扰、CCI 共道干抓以及MAI 多址干扰等等。通常情况下，干扰会发生在特定的模式以及宽带状态中。因此，无线通信研究工作人员要对抗干扰技术进行深入研究，最终来推动我国无线电通信技术的全面发展。

1 无线通信抗干扰技术的相关概述

在无线信号传输过程中存在很多类型的干扰信号，这些干扰信号在不经意间就会导致无线通信失去可靠性，对无线信号传输系统中的传输信息危害极大，因此在无线通信过程中加强研究抗干扰技术十分必要。跳频技术是抗干扰技术的重要类型之一，跳频的速度越快就意味着无线通信系统的抗干扰性更好。扩频技术就是对传输信号的功率进行调整，让信号能够在噪声的隐藏下，降低被识别的概率，进而提高抗干扰性能。

2 无线通信技术与抗干扰技术的背景

在自由空间范围内，电磁波信号能够进行灵活的传播。无线通信技术正是利用了电磁波信号的这个特点来交换各种信息。目前在通信领域过程中，无线通信技术已经拥有了明显的发展优势。

从目前无线电通信技术的发展形势来看，电磁波信号在传输过程中对环境要求特别严格，在信号传输过程中，无线通信系统时刻面临着各种类型的干扰。这些干扰有的是人为造成的，还有一部分是由于自然环境所导致的[1]。其中人为信号干扰可以分为有意信号干扰和无意信号干扰。有意干扰指的是群体或个人为了获取干扰特定的信号，而故意释放出的一种制定干扰频率，导致通信信号无法正常传输或接收。

3 无线通信的信号干扰类型

3.1 杂散信号干扰

杂散信号干扰指的是某一个通信系统频段外的杂散辐射流入到另一个通信系统的接收频段中所造成的信号干扰，出现杂散干扰的重要原因就是无线通信接收设备缺乏较好的灵敏度。在无线信号发射机正常运作过程中，为了能够保证信号传输质量，在传输时通常会使用大功率的传输信号，进而能够减少信号在传输过程中的丢失，但是一旦信号发射器产生大功率的信号，伴随而来的还有发射信号频段之外的杂散信号干扰。

3.2 互相调节干扰

互调干扰指的是非线性电路在接入两个或两个以上的不同频率信号时，在非线性电路器件的影响下，会出现很多组合频率分量和谐波，一旦与传输信号相对应时，就会立刻被信号传输机所接收，并形成不同程度的信号干扰。互调干扰可以分为发射机回调信号干扰和接收机信号互调干扰，前者主要是在传输信号的基站内应用了不同频率的信号发射机，在信号的发射过程中，由于电磁耦合进入到发动机中所导致的信号干扰[2]。后者指的是信号在接收过程中，接收机收到了两个或两个以上的干扰信号，只有当频率满足相应的条件之后，那么就会形成信号干扰。

3.3 信号阻塞干扰

图1：跳频信号通讯原理

图2：智能天线技术改善频率结构图

发生阻塞信号干扰的原因主要是因为功率较强的干扰信号与传输信号被接收之后，功率较强的干扰信号会使信号接收机内部的链路出现非饱和线性状况，继而出现了非线性失真的情况，在一定程度上影响了信号传输质量。在功率较强的干扰信号被接收机接收之后，会在前端的低噪放大器中输出，由于低噪放大器的放大效果会随着信号的微弱程度而进行调整，所以强功率的干扰信号会导致放大倍数有所降低，程度较强的干扰信号就会导致干扰信号的放大倍数大大降低，无法对有用的传输信号进行放大，进而导致信号放大系统无法正常运行。

3.4 同频信号干扰

同频信号干扰指的就是在信号的实际传输过程中，干扰信号与有用传输信号的载频相同，进而信号传输的过程会对有用的传输信号造成干扰。同频干扰主要是为了能够提高频率的利用效率，在保证基本通信质量的同时，使用相同频道的无线通信信号进行传输，但是在具体传输过程中，由于很难控制安全距离，所以导致信号在传输过程中出现了同频干扰情况。同频信号干扰程度与信号传输的调节方式和传输特性等工作方式都有一定的联系。

4 无线电通信中常见的抗干扰技术分析

4.1 跳频技术

跳频技术是一种十分成熟的信号抗干扰技术，在民用、军用无线通信技术中都得到了广泛应用，其技术具备良好的抗干扰能力。跳频技术的关键就在于通过一定的速度和规律来实施无线电信号频率发射技术。与传统一成不变的无线电发信频率技术相比，跳频技术能够利用多频率频移键控来有效确保载波频率不断的进行跳变，最终完成拓展频谱的目的。通常情况下，跳速的快慢能够直接体现出无线通信跳频系统的运作性能，跳频速度越快则代表着通信系统的抗干扰能力较好，跳频速度较慢则表明无线通信系统的抗干扰能力较弱。此外，增加跳频的带宽能够有效提高无线通信系统的抗干扰能力，跳频的带宽越宽则说明无线通信系统的信号抗干扰能力越强，反之则代表无线通信系统的信号抗干扰能力较差。

由此可见，通过增加跳频的带宽、提高跳频的速度是未来无线通信技术发展的必然趋势。而在无线通信抗干扰技术、信息化技术、数字信号处理技术以及微电子技术快速发展的背景下，跳频技术也在顺应时代的发展趋势不断发展。在跳频技术应用体系中，自适应跳频技术是指无线通信系统能够根据通信条件的变化而实现自动跳频，并且还能够在跳频过程中有效规避跳频的频率集受到干扰。在如今的无线通信自适应跳频技术系统中，自适应跳频技术也可以分为很多种类，除了上述的自适应跳频技术外，还有自适应均衡、自适应速率以及自适应功率等等，然而在无线通信系统中最常见的还是频率自适应。跳频通讯的应用原理如图1 所示。

4.2 信号扩频技术

在无线通信系统中应用扩频技术能够将无线电的通信过程中产生的信号隐藏在噪声当中，通过对功率进行相应的调整，对于波状形的合成噪声完成编码和解码，因为该技术能够将无线通信信号隐藏在噪声当中，所以也能够有效防止电磁波对信号的干扰[3]。

在扩频技术应用过程中最常见技术类型为直接序列扩频技术，也就是为了将通信信号隐藏在噪声当中，拓广通信信号的频带，能够让信号的功率密度有效降低。应用直接序列信号扩频技术，不仅具有信号隐藏效果高的效果，同时还能够有效抵抗各种渠道的信号干扰。因此，在数字蜂窝通信以及卫星通信系统中应用极为广泛，能够有效提升二者系统的通信抗干扰水平。

在直接序列扩频技术中CDMA 技术能够对多个用户的信号进行随机接入，CDMA 直接序列扩频技术在直接应用过程中很容易受到多个地址的信号干扰，这时由于随机接入的用户使用的扩频码无法确保严格正交，导致用户之间无法实现同步，进而造成CDMA用户之间受到了多个地址的信号干扰。随着CDMA 通信系统受到的多址信号干扰十分严重，多用户检测技术成为了未来移动通信信号系统中的重要问题之一。

4.3 虚拟智能天线技术与MIMO信号技术

最近几年，在无线通信技术的研究过程中，很多专家和研究学者都在关注虚拟智能天线技术和MIMO 技术，这两种技术类型是当今信号通信领域的重要突破，在理论方面已经被证实能够有效提高无线通信系统的容量和通信性能。虚拟智能通信技术能够有效改善频谱的使用效率，具体流程如图2 所示。

MIMO 无线信号通信技术应用的关键就在于它能够在发射端利用多个发射天线来传输各种通信信号，在接收端能够利用接收天线来完成信号的接收。该技术能够有效提高无线通信系统的容量和性能，在时空编码和OFDM 等技术的综合利用下，能够使通信系统的时间、空间以及频率的分集同步完成，进而有效提高无线通信系统在空间以及频域外的抗干扰水平。但是，作为一项处于研究过程中的技术，MIMO 技术在无线通信抗干扰工作过程中还面临着很多现实问题，像空时编码、功率分配以及信号检测等[4]。

MIMO 技术在实际应用过程中将会被用于现如今802.11n 的无线网络技术中。在实际应用过程中，MIMO 技术将会在信号发射过程中设置多个天线，这样的设置方法会明显提高无线通信系统的稳定性和基础容量。

4.4 混合技术

在各种无线通信抗干扰技术的基础上，可以整合成全新的混合信号抗干扰技术，例如：DS/FH 混合技术。通常情况下，应用混合抗干扰技术比单一的跳频技术或扩频技术要复杂得多，而且想要实现技术应用也十分困难。但是，将不同类型的无线通信抗干扰技术相结合，最终获得的技术抗干扰能力肯定要远远优于单一的无线抗干扰技术。像DS/FH 系统中，处理信号的增益方面比单一的跳频技术产生的跳频效果更佳明显。但是混合技术的缺点就是复杂程度过高，应用难度较大，并且在生产过程中的成本也要高于其他无线通信抗干扰技术。

4.5 智能组网技术

利用智能组网技术能够对通信信道的环境进行提前感知，通过精准的预算和分析能够确定通信信道的信号干扰程度，进而对无线通信系统的网络结构进行调整，防止较强的干扰信号影响信道内的信号传输。智能组网技术在一定程度上能够充分利用现有的通信资源来改善无线通信系统的抗干扰能力。

5 结束语

综上所述，无线通信技术仍然在不断的发展过程中，不同的模式也在不断创新，并且已经收获了良好的成效，在当前很多成熟的信号抗干扰技术也在不断优化中。无线通信技术的高效传播性和便捷性都是其他模式无法比拟的，因此在日后的社会发展中，无线通信技术将会成为主流的信息传播方式。在信息化高速发展的网络体系中，智能化的发展能够为无线通信技术提供更广阔的发展空间。