無線通信抗干擾措施

時間:2022-06-24 10:34:18

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無線通信抗干擾措施

1無線通信中的干擾類型

(1)同頻干擾。同頻干擾指的是因無線電磁波所傳輸環境較為復雜,有用信號同其他不同信號的載頻可能相同,由此引發該同頻信號對接收機運行產生影響。

(2)鄰頻干擾。鄰頻干擾指的是干擾信號載頻類似于有用信號,造成其功率落入接收機接收有用信號的頻譜頻帶內,對接收機產生影響。鄰頻干擾與同頻干擾問題主要出現在頻分復用蜂窩小區中。此種小區將總頻帶設定成多個子帶,隨后各小區各選用一個子帶,各配置一個基站,多個小區再組合為一個區群,各區群完全使用整個頻帶。由此用多個小功率基站替換一個大基站,因有限頻帶資源在不同區群中進行多次利用,系統容量得到大幅度提高。同時,因隔一段距離頻率會重復出現,所以會產生同頻小區間的干擾;而在同一區群內,小區間距離較近,若其頻率接近,便會產生鄰頻干擾。

(3)互調干擾?;フ{干擾指的是因兩種以上不同頻率有用信號在穿過同一非線性電路過程中,有用信號間會出現互相調制,由此產生新頻率成分的現象。但并非新頻率成分的產生就會造成干擾,只有當新頻率成分落在接收機容許頻帶范圍內時才會形成干擾。

2無線通信中的抗干擾技術措施

2.1多入多出無線傳輸技術與虛擬智能天線技術

多入多出無線傳輸技術的關鍵是在發射端使用兩個以上的發射天線進行通信信號傳輸,在接收端使用兩個以上的接收天線進行信號接收,在改進無線通信系統容量與特性的前提下,結合使用時空編碼技術、正交頻分復用技術,以實現通信系統頻率、空間和時間的分級,由此改善通信系統在頻域、空域和時域上的抗干擾性能。智能天線技術的關鍵在于運用同區域內工作的其他相關通信設備天線加的相互作用來完成與智能天線類似的功能。使用智能天線技術的無線通信天線可在同一時間內規避不同方向來源的干擾信號,本區域內各同類通信裝置的物理天線可構成虛擬的智能天線網,可大幅度增強天線接收端的信干比,進而實現無線通信系統的抗干擾功能。與傳統的無線通信系統相比,采用智能天線技術的無線通信系統的信號抗干擾能力可提高幾十dB。

2.2擴頻技術

將擴頻技術應用在無線通信系統中,可將無線通信發出與接收的信號分散至噪聲中,以防止電磁干擾。直接序列擴頻技術是一種常用擴頻技術,使用時為使無線通信信號隱藏在噪聲中,其會對通信信號頻帶進行擴展,以確保信號功率譜密度降低。在無線通信系統中應用直接序列擴頻技術不但能保證信號具有較好的隱蔽性,且能抑制多徑干擾,實現碼分多址,所以該技術廣泛應用于數字蜂窩通信與衛星通信中。CDMA技術是第三代移動通信系統的關鍵技術,其同樣應用了直接序列擴頻技術,但因CDMA技術具有對多用戶隨機接入的功能,使得CDMA擴頻技術易于遭受多址干擾。其原因是隨機接入用戶采用的擴頻碼無法確保嚴格正交,導致用戶間難以嚴格同步,由此引發非零互相管系數難題,也就使CDMA用戶間產生多址干擾。隨著CDMA系統面臨的多址干擾問題愈發嚴重,多用戶檢測技術將會逐步成為目前和未來移動通信的重點問題之一。

2.3跳頻技術

跳頻技術具有較強的抗干擾能力,是超短波通信設備中廣泛應用的抗干擾技術。選用依照特定速度與規律進行來回跳變的無線電發信頻率技術是跳頻通信的關鍵。相比傳統的穩定不變的無線電發信頻率技術,跳頻技術采用多頻率頻移鍵控對碼序列進行選擇,可保證載波頻率持續跳變,進而實現頻譜擴展。一般來說,跳速的大小可反映出無線通信調頻系統的性能,跳速大則表明系統具有較高的抗干擾性能,相反則表明抗干擾性能差;另外增加跳頻帶寬也可改進無線通信系統的抗干擾能力,跳頻帶寬越寬則無線通信系統抗干擾性能越強。

所以增加調頻帶寬、提升跳速是當前無線通信系統跳頻技術的重要改進方向。在無線通信技術編碼、調制技術,及DSP技術、IT技術和微電子技術的迅猛發展下,跳頻技術也在向自適應方向拓展。自適應跳頻技術指的是無線通信系統可依據通信條件進行適應性自行調頻,且能躲避調頻頻率集中受干擾壞頻點的技術。對于無線通信自適應調頻系統,除應用頻率自適應外,還可應用分集自適應、速率自適應、自適應均衡、功率自適應等類型。但無線通信系統的關鍵技術仍是頻率自適應,也就是系統進行持續選頻和換頻,以確保系統通信線路始終工作在傳輸條件穩定的弱噪聲信道上。

作者:袁華兵 單位:西安醫學院