一种无线通信系统同频干扰测试技术研究

袁文 石竹君 林宏

摘要：本文讲述了无线通信系统同频干扰的现状。根据其工作模式方式、干扰特性及性能指标等特点，制定了测试方案，研究了该类干扰的测试方法，通过实地测试验证成功捕捉到了干扰信号。为相关用户提供了客观测试数据，为解决该同频干扰的问题提供了数据支撑。

关键词：无线通信;干扰;方法

1  引言

无线通信系统是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性根据一定的通信协议进行信息交换的一种通信方式，无线通信系统自身有很多优点，成本较低，扩展性强，灵活性强等。广泛的应用于军事、民用等各个行业。

无线通信同频干扰是指在两个相邻无线基站交叉覆盖区内，由于各基站之间的发射频率和相位存在差异，导致在交叉覆盖区域内语音终端接收的信号的频率、幅度和相位等有差异，从而产生干扰，具体表现为语音信号不清晰，有明显杂声，影响正常语音通信。但是通过语音信号的清晰程度不能用来准确判断是否存在干扰，存在很大的不确定性，很容易受到人为因素干扰。目前对此类的测试没有相关的测试方法和规范，因此需要建立一套测试装置用相应的方法来准确的测试出干扰信号，从而直观的把干扰信号测试表现出来，为用户的相应判断的依据同时也是系统建设方的改进的依据。

2研究内容

2.1测试背景

目前无线通信系统一般由用户终端、无线基站、控制中心、路由器及中心处理服务器组成（如图1）。

由于每个基站覆盖的区域不同，同时又受建筑物和地形等的影响，导致基站每个基站覆盖的范围大小不同。因此在建设时为了保证所有通信区域均能通信，所以就会形成交叉覆盖区域（如图2）。

在交叉覆盖区的用户终端由于同时与两个基站进行通信，由于两个基站的一些技术参数的不同，而又采用的是同频通信方式，在实际应用中交叉覆盖区域往往不能正常通信。目前采用的测试方式大多是对每个基站的频率功率等进行测试，这样一方面不能直观的测试出干扰信号，实际中往往单个基站测试结果没问题，在使用中存在干扰;另一方面由于该通信系统是一个复杂的系统，中间涉及的设备和参量甚多，如果某一点出了问题必然导致整个系统出现问题。

2.2 测试装置的建立

包括两台音频信号发生器、三台无线语音终端、示波器和两座通信基站构成，其特征在于：被测无线通信系统各基站有一定的信号覆盖区域，如果两相邻基站距离较近就会有一部分信号覆盖区域重合，这个区域为交叉覆盖区。音频信号发生器一通过语音终端a在基站A的交叉覆盖区以外的区域接入通信系统，音频信号发生器二通过语音终端b在基站B的交叉覆盖区以外的区域接入通信系统，示波器通过语音终端c在两基站交叉覆盖区接收音频信号发生器发出的信号。从而判断是否在交叉覆盖区域存在同频干扰的问题。

音频信号发生器输出信号为模拟信号，频率满足20Hz～20kHz，输出功率≥5mVrms，示波器测量带宽满足≥500MHz。被测无线通信系统为同频工作模式。语音终端为能与通信基站建立正常通信连接的对讲机，并具有语音输入输出接口。

音频信号发生器通过线缆与语音终端的音频输入接口连接，示波器通过线缆与语音终端的输出接口连接。

2.3 测试方法

2.3.1在现有已建好的测试区域内找到交叉覆盖区域，由语音终端a发起呼叫，语音终端b和c均被呼叫上线，A区和B区基站均处于工作状态;

2.3.2在覆盖区A中用音频信号发生器一输出单一频率正弦音频信号（频率1kHz，幅度10mVrms）通过电缆输入到语音终端a的音频输入端，此时音频信号发生器二信号处于关闭状态。通过发射系统发射到同频交叉覆盖区域内的接收语音终端，用示波器通过电缆连接到接收语音终端c的音频输出端，调节示波器设置以及语音终端c的输出幅度设置，使其显示出稳定的正弦信号，记录示波器上显示的波形的频率和幅度，并保存波形数据图片;保持音频信号发生器一输出状态和示波器及语音终端c的设置不变，然后关闭B区基站信号，观察示波器上显示的波形是否有变化并保存波形数据图片记录相应的频率和幅度值;

2.3.3在覆盖区B中用音频信号发生器二输出单一频率正弦音频信号（频率1kHz，幅度10mVrms）通过电缆输入到语音终端b的音频输入端，此时音频信号发生器一信号处于关闭状态。通过发射系统发射到同频交叉覆盖区域内的接收语音终端c，用示波器通过电缆连接到接收语音终端c的音频输出端，调节示波器设置以及语音终端c的输出幅度设置，使其显示出稳定的正弦信号，记录示波器上显示的波形的频率和幅度，并保存波形数据图片;保持音频信号发生器二输出状态和示波器及语音终端c的设置不变，然后关闭A区基站信号，观察示波器上显示的波形是否有变化并保存波形数据图片记录相应的频率和幅度值;

2.3.4通过分别对比步骤2和步骤3两次测试结果的波形频率及幅度，以及波形的变化，以判断该无线通信系统是否存在同频干扰问题。

3  结束语

采用上文提及的测试装置和测试方法对无线通信系統交叉覆盖区域同频干扰信号进行测试，具有校准装置组建方便快捷，装置稳定性高，测量不确定度小，测量结果与理论计算值吻合，操作简单，采用通用的音频信号发生器和示波器及可实现，节约硬件成本。可以解决不能准确直观的测量出无线通信系统中交叉覆盖区域内的同频干扰信号的问题。

4  参考文献：

[1] GB12193-90 移动通信调频无线电话接收机测量方法[S]。1990

[2]卫星导航接收机抗欺骗干扰方法研究[J]。黄龙，唐小妹，王飞雪，武汉大学学报（信息科学版），2011（11）

[3]邻频干扰故障分析[J]。顾建峰，中国有线电视，2006（13）

[4]北斗导航信号欺骗干扰建模与测试[J]。李豹，海军工程大学学报，2019（03）

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