李浩 王從春 周玲玲
摘要:現(xiàn)代化科學技術(shù)快速發(fā)展的過程中,必須加強對無線通信抗干擾技術(shù)的研究。分析無線通信系統(tǒng)中常見的干擾情況,總結(jié)出無線通信系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的應用情況,為我國無線通信系統(tǒng)的發(fā)展提供可行性參考。
關鍵詞:無線通信;干擾;抗干擾
1無線通信抗干擾技術(shù)概述
1.1無線通信抗干擾技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
無線通信受到的干擾主要包括碼間、共道和多址三種常見的類型。無線通信會受到干擾是有其本身的特性所導致的,在無線信號的使用中會受到調(diào)制、頻率以及帶寬等多方面的影響,其中一部分是自然存在的,一部分是由于人為原因?qū)е碌?。這些因素共同對無線信號的傳輸造成一定的影響,繼而對無線通信形成干擾。因此,我們就需要對無線通信技術(shù)抗干擾技術(shù)進行深入的研究目前在無線通信抗干擾技術(shù)中,主要應用的技術(shù)包括以下幾類:(1)頻域處理抗干擾技術(shù)。該類技術(shù)又可以分為直接序列擴頻抗干擾技術(shù)和跳頻抗干擾技術(shù)。(2)空間處理抗干擾技術(shù)。主要包括自適應天線技術(shù)和分集技術(shù)。(3)時域處理抗干擾技術(shù)。主要包括跳時技術(shù)和通信猝發(fā)技術(shù)。此外,目前多維聯(lián)合抗干擾、認知抗干擾等新技術(shù)也得到了較好的發(fā)展。
1.2無線通信抗干擾技術(shù)發(fā)展原因
現(xiàn)在的現(xiàn)代化技術(shù)使用覆蓋率非常高,無線通信得到人們非常廣泛的使用,并且為人們的正常生活帶來了非常大的便利。但是無線電的使用過程中也是非常脆弱的,在很多情況下都會受到其他物體的干擾,比如自然環(huán)境、同類電磁波等等。在眾多的受干擾的情況來看,可以分為兩大類:第一類為無意識干擾,是一種不帶攻擊的行為的干擾;第二類為有敵對因素在內(nèi)的認為的干擾,這種情況非常不利于人們的正常信息傳播。有這兩種潛在的破壞情況在,使我們的通信系統(tǒng)存在缺乏安全性以及可靠性的隱患,并且人們正常的信息交流得不到保障。保護我們在使用無線通信過程中的信息安全是我們正在面臨的瓶頸問題,也是我們時代發(fā)展的必經(jīng)之路。所以就目前的形式來看,通過不斷的調(diào)頻來抵抗外界對信號的干擾技術(shù)成為了現(xiàn)代主要的技術(shù)研究方向。并且隨著科技的發(fā)展,對現(xiàn)代的無線通信技術(shù)提出了新的要求,對通信系統(tǒng)本身的抗干擾能力進行提高也是非常有必要的,只有提高自身的能力才能在開放的網(wǎng)絡環(huán)境中保證通信內(nèi)容的安全以及通信質(zhì)量。
2無線通信中的抗干擾技術(shù)
2.1擴頻技術(shù)
擴頻技術(shù)是無線通信中一種常見的抗干擾技術(shù),其又叫直接序列擴頻技術(shù)。擴頻技術(shù)傳遞相應的信號時,其發(fā)射端一般采用直接的高碼序列作為主要的擴展信號頻譜,而接收端則采用相同的擴頻碼序列來實現(xiàn)對信號的有效解擴,以此來促進擴頻信號向原始信號的有效轉(zhuǎn)換。擴頻技術(shù)的使用,可以通過對信號的擴頻處理,來降低整個信號的功率,這樣就能降低其他干擾信號對其的影響。因此,擴頻技術(shù)在使用的過程中就具有隱蔽性強以及被截獲概率低等特點,其在實際的生活中也得到了較為廣泛的應用。
2.2跳頻技術(shù)
跳頻技術(shù)較擴頻技術(shù)不同的是:其具有較強的自適應能力,這樣就能排除無線通信信號在傳遞過程中的干擾因素。其中,跳頻技術(shù)的自適應能力主要表現(xiàn)在兩點,即:第一,頻率選擇具有一定的自適應性。跳頻技術(shù)的使用可以實現(xiàn)對無線通信信號的實時監(jiān)測,這樣就能合理的調(diào)整跳頻的頻率,以此來排除相應的抗干擾信號。第二,跳頻功率選擇的自適應性。在無線通信信號傳輸過程中,跳頻技術(shù)可以根據(jù)信號跳頻來自適應的調(diào)整相應的傳輸功率,這樣就能減少其他干擾信號對其的影響。
2.3跳時技術(shù)
跳時技術(shù)也是一種可以對有用信號頻率進行擴展的一種方式,但是其主要實現(xiàn)的是對發(fā)射頻率時間上的轉(zhuǎn)變。其中,跳時技術(shù)應用在無線通信系統(tǒng)中時,首先是要對時間進行合理劃分,進而再對信號的發(fā)射時間進行有效控制,這樣就能在較窄的時間間隔內(nèi)實現(xiàn)對信號頻譜的有效擴展,從而不斷的提高其抗干擾能力。但是,較跳頻技術(shù)而言,其抗干擾能力還較弱,這時就需要配合其他技術(shù)一起使用才能提高該技術(shù)的抗干擾效果。
2.4多輸入輸出技術(shù)
多輸入輸出技術(shù)也是當前使用較為廣泛的一種無線通信抗干擾技術(shù)。多輸入輸出技術(shù)的使用,可以恢復其他頻率范圍內(nèi)所接收的信號,這樣就能降低其他因素對信號的干擾程度,以此來提高信號的傳遞效率。
3無線通信中存在的干擾因素分析
通過對無線通信中存在的干擾因素的分析與了解,可在一定程度上幫助我們采取針對性的解決措施來增強無線通信抗干擾技術(shù)的抗干擾能力,這樣就能實現(xiàn)無線通信信號的高效傳輸。下面,就針對無線通信中存在的干擾因素展開具體的分析與討論。
3.1自然環(huán)境因素
在無線通信技術(shù)的傳輸過程中,其會受到各種因素的影響。而自然環(huán)境因素對其的影響,不僅包括地理條件方面,而且還包括傳播環(huán)境的復雜性。但是,由于在信號的傳播過程中,不同通信設備之間存在著一定的距離,就會使得其在傳播的過程中極易受到地理環(huán)境的影響,進而就會影響信號的傳輸效率。
3.2互調(diào)干擾因素
當無線通信設備在運行時,其通常會存在很多信號。因此,無論是自然環(huán)境因素還是互調(diào)干擾因素,都會影響無線通信信號的傳播質(zhì)量。倘若不對這些影響因素采取針對性的防治措施,就會影響通信設備的正常運行,進而也就無法保證無線通信信號的高質(zhì)量傳輸。
4無線通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展前景
隨著無線通信技術(shù)的不斷更新,只有不斷的提高無線通信的抗干擾能力才能有效的滿足社會發(fā)展對信息傳遞的需求。而隨著其他干擾因素的不斷增多,無線通信的干擾源也會越來越多。當前,無線通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展大概有以下幾中趨勢:
4.1自適應抗干擾
隨著無線通信的相關理論和技術(shù)研究的不斷發(fā)展,調(diào)制、編碼技術(shù)都有了較大的進步,并且隨著計算機技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)的應用,目前調(diào)頻技術(shù)正向著自適應的方向不斷發(fā)展。自適應抗干擾技術(shù)主要包括頻率自適應、功率自適應、速率自適應等多個類別。自適應調(diào)頻技術(shù)能夠根據(jù)信號傳輸環(huán)境的變化,對信號傳輸能力進行自動跳頻,通過不斷的選頻和換頻來主動回避受干擾的頻段,使信息傳輸?shù)哪芰Φ玫教岣摺?/p>
4.2超窄帶抗干擾
超窄帶抗干擾技術(shù)是超寬帶技術(shù)相對的。目前超寬帶技術(shù)方面的理論和技術(shù)手段以及較為成熟,超寬帶是通過將信號分散于較大的傳輸寬帶上以減少通信環(huán)境對信號傳輸造成的影響。而超窄帶技術(shù)則是將信號在較窄的帶寬上進行集中傳輸,并忽略頻帶之外的信號傳輸,從而使通信系統(tǒng)穩(wěn)定性得到提高的一種抗干擾技術(shù)。
4.3組合集成抗干擾
基于目前對多種無線通信抗干擾技術(shù)的研究和發(fā)展,可以通過將多種抗干擾技術(shù)進行組合集成,揚長避短,使各項技術(shù)的優(yōu)勢能夠充分發(fā)揮出來。例如跳頻/擴頻混合技術(shù)就是集成應用跳頻技術(shù)與擴頻技術(shù)獲得更大的處理增益。不過,在多種抗干擾技術(shù)的集成上,無論是理論還是實現(xiàn)都存在著較大的困難,但是其對于無線信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性的提高具有非常良好的效果。
5結(jié)語
在現(xiàn)代的城市軌道交通通信傳輸網(wǎng)絡中,為了使城市軌道交通運行更加流暢,適應現(xiàn)代的快節(jié)奏生活,人們不僅構(gòu)建了一個完善的網(wǎng)絡系統(tǒng),而且提出了很多先進的理念,并應用于新的系統(tǒng)中?,F(xiàn)代社會不僅是一個快節(jié)奏的社會,更是一個信息化的時代,人們通過網(wǎng)絡能完成很多工作,為人們帶來便捷的同時,網(wǎng)絡需要為人們做的也越來越多,因此網(wǎng)絡需要不斷發(fā)展,城市軌道交通通信傳輸網(wǎng)絡也同樣如此,相信通過不斷完善通信傳輸網(wǎng)絡,人們將會享受到更便捷的城市軌道交通服務。
參考文獻:
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