劉洋 李燕南 蘭關(guān)軍
隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展以及無(wú)線設(shè)備應(yīng)用的普及,應(yīng)用無(wú)線環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和信息傳輸已經(jīng)成為今后通信網(wǎng)絡(luò)的主流發(fā)展趨勢(shì)。無(wú)線空間中傳播信號(hào)的增多,單個(gè)信號(hào)的多徑傳輸效應(yīng)都對(duì)其他信號(hào)造成了一定的干擾和損耗。采用無(wú)線通信抗干擾技術(shù)來(lái)增強(qiáng)信號(hào)在接收端的魯棒性已經(jīng)成為當(dāng)前信息研究的一個(gè)重點(diǎn)方向。
一、無(wú)線通信抗干擾技術(shù)綜述
在無(wú)線信道中存在著多種多樣的干擾信號(hào),這些干擾可以是自然存在的,也可以是人為造成的。干擾信號(hào)的存在降低了無(wú)線通信的可靠性,對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)中傳輸?shù)男畔⒕哂蟹浅4蟮奈:Γ虼搜芯繜o(wú)線通信中的抗干擾技術(shù)非常有必要。調(diào)頻技術(shù)是抗干擾技術(shù)中的主要技術(shù)之一,調(diào)頻的速度越快則系統(tǒng)的抗干擾性能越好。擴(kuò)頻技術(shù)則是對(duì)信號(hào)的功率進(jìn)行調(diào)整,使得通信信號(hào)隱藏在噪聲中,從而降低被截獲和識(shí)別的概率,提高抗干擾性能。
二、無(wú)線通信中的抗干擾新技術(shù)
2.1 超寬帶和超窄帶技術(shù)
超寬帶無(wú)線通信技術(shù)和超窄帶無(wú)線通信技術(shù)是具有良好通信性能的技術(shù),其中超寬帶技術(shù)利用極大的傳輸帶寬對(duì)信號(hào)能量進(jìn)行分散,從而避免對(duì)現(xiàn)有通信系統(tǒng)造成干擾,該技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,而超窄帶技術(shù)還處于發(fā)展階段。
超窄帶技術(shù)將信號(hào)限制在非常窄的頻帶內(nèi)進(jìn)行傳輸,信號(hào)能量就被集中在該頻帶范圍內(nèi),頻帶之外無(wú)需要傳輸?shù)男盘?hào)能量,這就增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力。
2.2 多輸入多輸出技術(shù)
多輸入多輸出技術(shù)是當(dāng)前無(wú)線通信領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。該技術(shù)將發(fā)射端發(fā)射的信號(hào)經(jīng)過(guò)多根發(fā)射天線發(fā)送出去,同時(shí)在接收端使用多根接收天線對(duì)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行接收。該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)同時(shí)需要OFDM技術(shù)、空時(shí)編碼技術(shù)、分集接收技術(shù)等。對(duì)于使用該傳輸方式的信息而言,其被分解在多個(gè)載波信號(hào)中進(jìn)行傳輸,即便某一頻域信號(hào)受到干擾,也可以通過(guò)其他頻域信號(hào)進(jìn)行恢復(fù),而不至于因單一載波受到干擾而影響到整個(gè)信號(hào)的傳輸。同時(shí),空時(shí)編碼技術(shù)進(jìn)一步的提高了信號(hào)的可靠性和抗干擾性。該技術(shù)在在增大系統(tǒng)容量,提高系統(tǒng)性能方面較傳統(tǒng)無(wú)線通信技術(shù)而言?xún)?yōu)勢(shì)更為明顯。
2.3 虛擬智能天線技術(shù)
虛擬智能天線技術(shù)利用某一區(qū)域內(nèi)的多個(gè)天線之間的相互作用實(shí)現(xiàn)類(lèi)似智能天線的功能。使用該技術(shù),接收端可選擇性的接收特定方向的無(wú)線信號(hào)而對(duì)其他方向的干擾信號(hào)進(jìn)行抑制或者消除。其抗干擾性能類(lèi)似于一部抗干擾電臺(tái)。
2.4 智能組網(wǎng)技術(shù)
該技術(shù)可以對(duì)通信信道的環(huán)境進(jìn)行感知,通過(guò)運(yùn)算和分析確定當(dāng)前通信信道的受干擾程度,進(jìn)而調(diào)整通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),和信息傳輸?shù)耐ㄐ判诺?,避免使用存在?qiáng)干擾的信道進(jìn)行信息傳輸。智能組網(wǎng)技術(shù)可以最大限度的利用現(xiàn)有的通信資源改善通信系統(tǒng)的抗干擾性能。
三、多技術(shù)的綜合利用技術(shù)和成熟技術(shù)的再發(fā)展
提高無(wú)線信號(hào)的抗干擾不僅存在于無(wú)線通信的某一過(guò)程中,綜合利用多種抗干擾技術(shù)也能夠提高整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的抗干擾性能。對(duì)于現(xiàn)有的抗干擾技術(shù)如擴(kuò)頻、編碼、調(diào)頻等進(jìn)行改進(jìn)也可以獲得更好的抗干擾效果。
3.1 基于天線和信號(hào)處理的綜合抗干擾技術(shù)
智能天線在定向接收、抗干擾方面具有良好的工作性能,在智能天線中應(yīng)用自動(dòng)調(diào)零技術(shù)、分集接收技術(shù)、方向跟蹤技術(shù)等可以很好的抑制多方向干擾信號(hào)進(jìn)入接收端,提高接收端接收信號(hào)的干擾比,若結(jié)合在信號(hào)發(fā)射端對(duì)天線使用多天線技術(shù),對(duì)信號(hào)使用擴(kuò)頻、調(diào)頻等技術(shù),可以在當(dāng)前抗干擾性能上再增加信號(hào)無(wú)線空間的抗干擾能力,不至于被干擾信號(hào)所淹沒(méi)。
3.2 成熟技術(shù)的再發(fā)展
對(duì)于現(xiàn)有的跳頻或擴(kuò)頻系統(tǒng),若對(duì)其抗干擾的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行該改進(jìn)也可以獲得更佳的抗干擾性能。以跳頻技術(shù)為例,抗干擾能力好壞主要取決于跳頻的速度,提高跳頻速度、更改調(diào)頻頻率均可以獲得更好的抗干擾性能。具體而言,跟蹤干擾機(jī)可跟蹤的跳頻頻率越來(lái)越高,為避免被跟蹤,研究如何提高跳頻速度可以有效避免人為干擾;傳統(tǒng)的跳頻技術(shù)使用規(guī)律性頻率進(jìn)行跳頻,這就很容易被監(jiān)聽(tīng)設(shè)備通過(guò)持續(xù)監(jiān)聽(tīng)獲得,若采用時(shí)變跳頻或自適應(yīng)跳頻則能夠很好的將跳頻規(guī)律隱藏起來(lái),從而降低受干擾的可能性。
四、總結(jié)
綜合上述分析可以看出,無(wú)線通信中的抗干擾技術(shù)已經(jīng)由傳統(tǒng)的抗干擾技術(shù)向多元化、綜合性方向發(fā)展。充分分析當(dāng)前的無(wú)線通信環(huán)境針對(duì)性的優(yōu)化和改善通信信號(hào)的傳輸性能,可以有效無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的提高抗干擾性能。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 於時(shí)才,閆文芝,高大鵬,紀(jì)冬軍,張樹(shù)祥. 無(wú)線通信抗干擾新法——實(shí)時(shí)跳速自適應(yīng)跳頻技術(shù)[J]. 甘肅科技,2008,24(16)
[2] 李莉. 無(wú)線通信抗干擾技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 科技傳播,2010(20)
[3] 郭銳,閏建峰,梁亮軍. 事智能抗干擾無(wú)線通信發(fā)展要求及分析[J]. 艦船科學(xué)技術(shù),2011,33(6)
[4] 殷云志. 無(wú)線通信抗干擾技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 無(wú)線電工程,2008(10)