無線通信的抗干擾技術(shù)應(yīng)用

高迎賓

（南京西覺碩信息科技有限公司，江蘇南京 211899）

0 引言

在信息化時代背景下，我國無線通信技術(shù)持續(xù)發(fā)展、不斷優(yōu)化，并日趨成熟，應(yīng)用范疇不斷擴(kuò)大。涉及教育領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域等[1]。但是在使用無線通信技術(shù)過程中存在一個較為復(fù)雜的問題是外部干擾因素，這也是當(dāng)前全球科研機(jī)構(gòu)重點關(guān)注的問題。根據(jù)資料顯示，現(xiàn)階段我國及國際科研領(lǐng)域正在研究新型無線通信技術(shù)及抗干擾技術(shù)，并取得了明顯成效?；诖?，為了進(jìn)一步擴(kuò)大無線通信技術(shù)的應(yīng)用范圍，提高信息傳播的穩(wěn)定性、安全性、時效性，相關(guān)部門應(yīng)該結(jié)合無線通信技術(shù)的抗干擾方案進(jìn)一步提高抗干擾能力，從而提升信息傳遞質(zhì)量及效率。

1 無線通信技抗干擾技術(shù)的原理

為切實提升無線通信抗干擾技術(shù)性能，提高無線通信傳輸質(zhì)量，需要分析、把握好無線通信抗干擾技術(shù)的原理，具體可以從頻率領(lǐng)域、時間領(lǐng)域、空間領(lǐng)域、數(shù)字化處理領(lǐng)域進(jìn)行分析[2]。

1.1 頻率領(lǐng)域

利用信息比特發(fā)送和接收模式，建立較為完善的無線通信信息傳遞系統(tǒng)及調(diào)控結(jié)構(gòu)。在無線通信信號傳遞及接收過程中，應(yīng)用窄帶干擾技術(shù)屏蔽不安全信號[3]。在跳頻調(diào)制的基礎(chǔ)上，能夠有效實現(xiàn)跳頻接收，更好地實現(xiàn)對干擾信號的屏蔽。

1.2 時間領(lǐng)域

一方面，無線通信抗干擾技術(shù)能夠借助實時通信技術(shù)實現(xiàn)信號抗干擾。而這一方式主要應(yīng)用于潛艇通信工作中，在對信息進(jìn)行壓縮處理后，就能實現(xiàn)短時間內(nèi)的信號發(fā)送工作。不僅能夠發(fā)揮較強(qiáng)的抗干擾能力，又具有良好的隱蔽性能，信息傳遞效率高。另一方面，借助跳頻通信技術(shù)對無線通信中存在的干擾信號進(jìn)行處理，建立TDM系統(tǒng)、TDMA 系統(tǒng)等，結(jié)合跳頻時圖案，完成跳頻處理，其隱蔽性能及抗干擾性能較強(qiáng)[4]。

1.3 空間領(lǐng)域

所謂空間領(lǐng)域主要是指將無線通信抗干擾技術(shù)應(yīng)用于定向天線中。由于天線的波速尺寸存在一定局限性，因此能夠在一定程度上提升無線通信信號的隱蔽性能及抗干擾性能。在空間領(lǐng)域，主要借助毫米波段頻率和天線良好的方向性、自適應(yīng)的調(diào)零天線等，對無線通信工作中各類數(shù)字化信號及干擾因素進(jìn)行辨別與處理。

1.4 數(shù)字化處理技術(shù)

建立直接擴(kuò)頻系統(tǒng)的干擾容限，并給予P1P2模型下連接終端接收器，應(yīng)用N=Pj/Ps=1+W/Fb×No/Eb-FkTW/Ps計算可知，多用戶的干擾性或者熱噪聲干擾會在一定程度上吞噬干擾容限。

2 開發(fā)無線通信抗干擾技術(shù)的必要性

隨著我國科技領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展，社會各行業(yè)及廣大人民群眾對信息技術(shù)的依賴性越來越高，這些技術(shù)轉(zhuǎn)變在很大程度上需要依托無線通信技術(shù)。在具體的通信環(huán)節(jié)中，無線通信技術(shù)的應(yīng)用效果會受到干擾因素的制約。而開發(fā)無線通信抗干擾技術(shù)，能夠提高通信環(huán)節(jié)各類信息信號的留存能力[5]。但是，對現(xiàn)階段無線通信抗干擾技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，傳統(tǒng)的抗干擾技術(shù)已經(jīng)與現(xiàn)代化通信技術(shù)嚴(yán)重脫節(jié)，不僅無法有效抵抗各類干擾因素，甚至還在一定程度上阻礙了無線通信技術(shù)及信息網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新發(fā)展。在這一背景下，如何提供無線通信技術(shù)質(zhì)量、提升其抗干擾能力備受全球科研領(lǐng)域及社會各界的廣泛關(guān)注與熱議。由此可見，現(xiàn)階段開發(fā)和應(yīng)用無線通信抗干擾技術(shù)是十分關(guān)鍵且必要的。

3 無線通信抗干擾技術(shù)的研究現(xiàn)狀

3.1 無線通信傳播環(huán)境

第一，在無線通信技術(shù)應(yīng)用過程中，各類無線通信信號擁有較為復(fù)雜、多元的傳播路徑。根據(jù)地理條件的變化，無線通信信號經(jīng)過山丘、高原等不同地域，其信息傳輸質(zhì)量會受到不同程度的影響，在地理條件較為惡劣的地區(qū)會出現(xiàn)傳播路徑中斷的問題。借助接收器接收無線通信信號，還會導(dǎo)致信息失真，甚至在失真的基礎(chǔ)上出現(xiàn)各類干擾因素，從而對無線通信信號傳輸質(zhì)量造成不利影響。第二，現(xiàn)階段無線通信信道內(nèi)使用的該類設(shè)備開放性較高。該種操作狀態(tài)下，無線通信技術(shù)與無線通信設(shè)備可以實現(xiàn)共存。如果在此基礎(chǔ)上提高無線通信技術(shù)的抗干擾性，無線通信接收器通信路徑的期望閾值就會比抗干擾性高很多，在一定程度上導(dǎo)致無線通信信號接收中存在抗干擾能力不足的問題，其傳輸路徑受損嚴(yán)重，而接收到的信號本身較弱，兩者進(jìn)行組合就會極大降低信號傳輸強(qiáng)度。

3.2 同信道干擾抑制

近年來，在信息技術(shù)持續(xù)發(fā)展及廣泛應(yīng)用的背景下，我國政府部門積極召開了多次網(wǎng)絡(luò)信息安全、數(shù)據(jù)信息傳輸管理規(guī)范等會議，并參觀了同頻傳輸干擾因素抑制項目，就當(dāng)前無線通信信號問題及不足之處做出了重要工作指示，并將同頻無線通信干擾抑制納入政府部門的重點工作內(nèi)容。此外，我國政府部門還專門成立了管理部門對這一項目的進(jìn)展進(jìn)行監(jiān)督管理，完善了相應(yīng)的管理制度，建立了同信道干擾抑制平臺，創(chuàng)建了自主評估機(jī)制及動態(tài)化項目管理體系。

3.3 抗干擾技術(shù)的性能測試

在針對無線通信抗干擾技術(shù)進(jìn)行性能測試時，首先需要認(rèn)識和了解其技術(shù)原理，然后準(zhǔn)確把握系統(tǒng)性能的計算方法，并針對此次測試結(jié)果進(jìn)行分析。對復(fù)雜場景進(jìn)行分析過程中，存在較多約束因素，可以使用計算機(jī)設(shè)備進(jìn)行執(zhí)行和分析。不僅能夠降低分析成本，還能簡化分析流程，盡可能接近通信場景。但是在這一過程中，相關(guān)技術(shù)人員需要注意避免出現(xiàn)特定仿真時間過長的問題。

4 無線通信抗干擾技術(shù)

4.1 典型抗干擾技術(shù)

其一，跳頻技術(shù)。將該項技術(shù)應(yīng)用于無線通信中，能夠有效對周圍存在的各類干擾因素進(jìn)行弱化和屏蔽處理，是現(xiàn)階段我國民事通信領(lǐng)域中較為常用的一種抗干擾技術(shù)。在實際跳頻過程中，借助多頻率移鍵的應(yīng)用進(jìn)行有效控制，在寬頻帶上對頻譜進(jìn)行不間隔的隨機(jī)跳變。在無線通信工作中，該項技術(shù)呈現(xiàn)出較高的抗干擾性能。

其二，擴(kuò)頻技術(shù)。該項技術(shù)主要是指直接使用高碼序列發(fā)端頻譜擴(kuò)展后，對無線通信技術(shù)接收端同樣進(jìn)行接受頻譜擴(kuò)展的一種技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)信號擴(kuò)大。在擴(kuò)展完成后，信號對最初的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化，呈現(xiàn)一定的直接性特點。擴(kuò)頻技術(shù)在我國的無線通信領(lǐng)域中應(yīng)用范疇較廣。

其三，多入多出技術(shù)。將該項技術(shù)應(yīng)用于無線通信過程中，能夠有效提升通信技術(shù)系統(tǒng)的頻譜利用效率，擴(kuò)充系統(tǒng)的容量。在多出多入技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用過程中，能夠提高各類數(shù)據(jù)傳輸效率及質(zhì)量。

4.2 新型無線通信抗干擾技術(shù)

其一，超寬帶技術(shù)。該項技術(shù)多應(yīng)用于軍事雷達(dá)及災(zāi)害搜救定位等領(lǐng)域。對解決無線通信干擾問題發(fā)揮著較強(qiáng)的優(yōu)勢。但是該項技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，較容易出現(xiàn)暫時性的信號中斷問題，并且呈現(xiàn)出寬頻域的特點。在定位精準(zhǔn)性方面，該項技術(shù)具有操作簡單、能耗較小的優(yōu)勢，同時還能避免無線通信信號傳輸受到干擾。

其二，虛擬智能天線。該項技術(shù)在應(yīng)用過程中具有自動適應(yīng)與調(diào)節(jié)功能，智能天線、波束智能天線的組合運(yùn)用，在我國軍事雷達(dá)領(lǐng)域應(yīng)用較為頻繁。該項技術(shù)的應(yīng)用成本較大，當(dāng)前并未獲得大范圍應(yīng)用。在多天線相互作用下，能夠有效提高信息傳輸精準(zhǔn)性、時效性。在固定傳輸方向方面，虛擬智能天線可以在接收信號的同時，加強(qiáng)處理效果，及時發(fā)現(xiàn)和抑制錯誤信號，進(jìn)而保障無線通信信號在實際傳輸過程中具有較高的抗干擾性能。

其三，智能網(wǎng)組技術(shù)。該項技術(shù)在無線通信傳輸中的應(yīng)用，可以最大程度優(yōu)化無線通信資源，在確認(rèn)無線通信環(huán)境基礎(chǔ)上，提高信號的感知性及傳輸穩(wěn)定性。在技術(shù)應(yīng)用過程中，可以感受各類干擾因素，并對信號傳輸路徑進(jìn)行調(diào)整，以提高無線通信的抗干擾能力。

其四，實時選頻技術(shù)。該項技術(shù)能夠結(jié)合實際信號傳輸需求選擇傳輸頻率，以提高無線通信的抗干擾性能。在選擇無線通信頻率過程中，需要精準(zhǔn)避開干擾頻率，保障信號傳輸系統(tǒng)能夠在無干擾、穩(wěn)定的傳輸環(huán)境下運(yùn)行，以提高無線通信信號的質(zhì)量[6]。

5 無線通信抗干擾技術(shù)的應(yīng)用

5.1 在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

在無線通信技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展與優(yōu)化的過程中，各類抗干擾因素及相關(guān)技術(shù)也在持續(xù)創(chuàng)新。在實際的無線通信工作中，為最大限度滿足信號傳輸需求，必須提高抗干擾性能，合理應(yīng)用抗干擾技術(shù)。就現(xiàn)階段我國擴(kuò)頻通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展情況而言，其中差分調(diào)頻是無線通信抗干擾技術(shù)的重要組成部分，在無線通信技術(shù)抗干擾工作上發(fā)揮著重要作用。在應(yīng)用G 函數(shù)過程中，能夠最大限度實現(xiàn)解調(diào)數(shù)據(jù)信息的有效調(diào)制。對差分調(diào)頻而言，在具體應(yīng)用過程中，終端接收機(jī)無法對發(fā)射機(jī)的跳變頻率進(jìn)行預(yù)測，因此需要擴(kuò)展帶寬接收信號。此外，該項技術(shù)在無線通信信號傳輸量及傳輸速度上存在一定問題，是未來一定時間內(nèi)的研究重點。同時，處理干擾因素技術(shù)也是一項重要的研究內(nèi)容。近年來，該項技術(shù)被廣泛應(yīng)用，面對單項的干擾因素，可以使用二維擴(kuò)頻方式進(jìn)行有效處理，并且能夠在終端系統(tǒng)中實現(xiàn)。寬線性技術(shù)在實際應(yīng)用過程中存在一定差異，僅在傳統(tǒng)觀測值及估算值上呈現(xiàn)線性關(guān)系。與其他同線性系統(tǒng)相比，寬線性技術(shù)在無線通信信號傳輸精準(zhǔn)度上具有優(yōu)勢，能夠抵御各類系統(tǒng)的干擾因素，提高無線通信系統(tǒng)的抗干擾水平。

5.2 技術(shù)綜合性應(yīng)用

在無線通信調(diào)頻技術(shù)不斷完善的背景下，各種抗干擾的技術(shù)手段及形式也發(fā)生了較大變化。在實際無線通信工作中，既需要保障整個信號傳輸系統(tǒng)不受干擾，還需要結(jié)合實際情況對相應(yīng)技術(shù)手段進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新。而合理應(yīng)用綜合性抗干擾技術(shù)，能夠有效提升不同傳輸階段信號的抗干擾性能，這對推動我國無線通信抗干擾水平及技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展具有積極意義。對綜合性技術(shù)應(yīng)用而言，主要是對不同無線通信抗干擾技術(shù)進(jìn)行組合性應(yīng)用，并結(jié)合系統(tǒng)的實際應(yīng)用成效對各類干擾因素進(jìn)行分析，最大限度強(qiáng)化無線通信系統(tǒng)的抗干擾性能。例如，為了進(jìn)一步提升擴(kuò)頻比例的最大值，可以對調(diào)頻抗干擾技術(shù)及時間跳變抗干擾技術(shù)應(yīng)用綜合性技術(shù)，實現(xiàn)擴(kuò)頻比例最大化。

6 無線通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢

在我國科學(xué)技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展過程中，無線通信相關(guān)抗干擾技術(shù)的類型越來越多元化。在這一發(fā)展趨勢下，相關(guān)部門及技術(shù)人員應(yīng)該及時把握無線通信抗干擾技術(shù)的新變化、新趨勢，在實踐應(yīng)用中進(jìn)行有效創(chuàng)新與優(yōu)化，及時發(fā)現(xiàn)無線通信抗干擾技術(shù)中存在的問題，并運(yùn)用新型技術(shù)創(chuàng)新思維解決相應(yīng)問題，改進(jìn)無線通信抗干擾技術(shù)的同時發(fā)揮好抗干擾效用。此外，相關(guān)部門還應(yīng)該在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上，切實提升無線通信質(zhì)量及效率，強(qiáng)化其抗干擾性能，優(yōu)化性能及結(jié)構(gòu)，推動無線通信工作的順利開展。無線通信抗干擾技術(shù)的主要發(fā)展趨勢如下。

第一，新型抗干擾技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新。無線通信領(lǐng)域跟隨科技領(lǐng)域發(fā)展步伐不斷更新通信方式及通信技術(shù)，新型抗干擾技術(shù)也會進(jìn)行實時更新與發(fā)展。第二，抗干擾技術(shù)呈現(xiàn)多元化特點。現(xiàn)階段，我國無線通信領(lǐng)域中的無線通信抗干擾技術(shù)類型較多，未來抗干擾技術(shù)將持續(xù)優(yōu)化。第三，網(wǎng)絡(luò)化抗干擾技術(shù)的應(yīng)用。計算機(jī)抗干擾技術(shù)可以對網(wǎng)絡(luò)通信中存在的干擾信號進(jìn)行有效屏蔽，進(jìn)而提升抗干擾成效[7]。

7 結(jié)語

無線通信技術(shù)的抗干擾技術(shù)應(yīng)用與功能強(qiáng)化是當(dāng)前全球科研領(lǐng)域所重點關(guān)注的內(nèi)容。無線通信技術(shù)的抗干擾能力不僅影響信息傳遞質(zhì)量及效率，也在一定程度上反映了一個國家的信息化建設(shè)水平及綜合經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。因此，我國應(yīng)該加強(qiáng)對無線通信技術(shù)中抗干擾技術(shù)的研發(fā)，在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上結(jié)合不同信息傳播環(huán)境，制定針對性的抗干擾技術(shù)應(yīng)用方案，從而提高抗干擾技術(shù)的應(yīng)用效果，為無線通信技術(shù)抗干擾體系的進(jìn)一步完善奠定堅實基礎(chǔ)。