无线通信抗干扰措施

时间:2022-06-24 10:34:18

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无线通信抗干扰措施

1无线通信中的干扰类型

(1)同频干扰。同频干扰指的是因无线电磁波所传输环境较为复杂,有用信号同其他不同信号的载频可能相同,由此引发该同频信号对接收机运行产生影响。

(2)邻频干扰。邻频干扰指的是干扰信号载频类似于有用信号,造成其功率落入接收机接收有用信号的频谱频带内,对接收机产生影响。邻频干扰与同频干扰问题主要出现在频分复用蜂窝小区中。此种小区将总频带设定成多个子带,随后各小区各选用一个子带,各配置一个基站,多个小区再组合为一个区群,各区群完全使用整个频带。由此用多个小功率基站替换一个大基站,因有限频带资源在不同区群中进行多次利用,系统容量得到大幅度提高。同时,因隔一段距离频率会重复出现,所以会产生同频小区间的干扰;而在同一区群内,小区间距离较近,若其频率接近,便会产生邻频干扰。

(3)互调干扰。互调干扰指的是因两种以上不同频率有用信号在穿过同一非线性电路过程中,有用信号间会出现互相调制,由此产生新频率成分的现象。但并非新频率成分的产生就会造成干扰,只有当新频率成分落在接收机容许频带范围内时才会形成干扰。

2无线通信中的抗干扰技术措施

2.1多入多出无线传输技术与虚拟智能天线技术

多入多出无线传输技术的关键是在发射端使用两个以上的发射天线进行通信信号传输,在接收端使用两个以上的接收天线进行信号接收,在改进无线通信系统容量与特性的前提下,结合使用时空编码技术、正交频分复用技术,以实现通信系统频率、空间和时间的分级,由此改善通信系统在频域、空域和时域上的抗干扰性能。智能天线技术的关键在于运用同区域内工作的其他相关通信设备天线加的相互作用来完成与智能天线类似的功能。使用智能天线技术的无线通信天线可在同一时间内规避不同方向来源的干扰信号,本区域内各同类通信装置的物理天线可构成虚拟的智能天线网,可大幅度增强天线接收端的信干比,进而实现无线通信系统的抗干扰功能。与传统的无线通信系统相比,采用智能天线技术的无线通信系统的信号抗干扰能力可提高几十dB。

2.2扩频技术

将扩频技术应用在无线通信系统中,可将无线通信发出与接收的信号分散至噪声中,以防止电磁干扰。直接序列扩频技术是一种常用扩频技术,使用时为使无线通信信号隐藏在噪声中,其会对通信信号频带进行扩展,以确保信号功率谱密度降低。在无线通信系统中应用直接序列扩频技术不但能保证信号具有较好的隐蔽性,且能抑制多径干扰,实现码分多址,所以该技术广泛应用于数字蜂窝通信与卫星通信中。CDMA技术是第三代移动通信系统的关键技术,其同样应用了直接序列扩频技术,但因CDMA技术具有对多用户随机接入的功能,使得CDMA扩频技术易于遭受多址干扰。其原因是随机接入用户采用的扩频码无法确保严格正交,导致用户间难以严格同步,由此引发非零互相管系数难题,也就使CDMA用户间产生多址干扰。随着CDMA系统面临的多址干扰问题愈发严重,多用户检测技术将会逐步成为目前和未来移动通信的重点问题之一。

2.3跳频技术

跳频技术具有较强的抗干扰能力,是超短波通信设备中广泛应用的抗干扰技术。选用依照特定速度与规律进行来回跳变的无线电发信频率技术是跳频通信的关键。相比传统的稳定不变的无线电发信频率技术,跳频技术采用多频率频移键控对码序列进行选择,可保证载波频率持续跳变,进而实现频谱扩展。一般来说,跳速的大小可反映出无线通信调频系统的性能,跳速大则表明系统具有较高的抗干扰性能,相反则表明抗干扰性能差;另外增加跳频带宽也可改进无线通信系统的抗干扰能力,跳频带宽越宽则无线通信系统抗干扰性能越强。

所以增加调频带宽、提升跳速是当前无线通信系统跳频技术的重要改进方向。在无线通信技术编码、调制技术,及DSP技术、IT技术和微电子技术的迅猛发展下,跳频技术也在向自适应方向拓展。自适应跳频技术指的是无线通信系统可依据通信条件进行适应性自行调频,且能躲避调频频率集中受干扰坏频点的技术。对于无线通信自适应调频系统,除应用频率自适应外,还可应用分集自适应、速率自适应、自适应均衡、功率自适应等类型。但无线通信系统的关键技术仍是频率自适应,也就是系统进行持续选频和换频,以确保系统通信线路始终工作在传输条件稳定的弱噪声信道上。

作者:袁华兵 单位:西安医学院