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無線通信抗干擾問題探討

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無線通信抗干擾問題探討

一、無線通信干擾

因為現代無線通信系統所處的電磁環境非常復雜,所以當前的無線通信系統面臨著各種各樣的干擾問題。這些干擾類型按照來源,大致可以分為人為干擾和自然干擾。自然干擾又可以細化為無意干擾和敵意干擾。無線通信系統面臨的干擾類型有很多,最典型的是多址干擾、工道干擾和碼間干擾三種。要做到對無線通信系統的干擾,需要干擾信號具備合適的特性,比如頻率、帶寬以及調制方式等等。對于敵意干擾來說,干擾過程要復雜得多,為了干擾對方通信信號的接收,在干擾之前要對所干擾的信號進行跟蹤偵查以及分析工作,只有充分了解到信號的特性,才能釋放符合要求的干擾信號。只有通過這樣的方式才能實現對敵方信號的真正干擾。本文主要討論的是信號干擾中的無意干擾,當無線通信系統不是受到地方干擾的條件下,那么即使在外界復雜電磁波的環境下,也能采取有效的措施預防干擾,進而保持無線通信系統的正常通信。

二、抗干擾技術

2.1跳頻技術

跳頻技術是民用無線通信系統中發展比較完善的抗干擾技術,主要針于超短波通信裝備。跳頻通信技術的原理是按一定規律、速率反復跳變的無線電發射頻率。與傳統固定不變的電發射頻率相比而言,跳頻技術充分利用了多頻率頻移鍵,對解碼序列進行選擇,從而使載波頻率跳變,頻譜得以擴展。而隨著無線通信技術在各個層面的高速發展,跳頻技術本身也在向自適應的方向進行發展。自適應跳頻技術能根據相應通信條件自動跳頻,并能在過程中準確避開受干擾的點。

2.2擴頻技術

在無線通信系統中,對于擴頻技術的有效運用,也能達到抗干擾的目的。擴頻技術可以把在無線通信系統中接收到的信號有效隱藏在噪聲中,并通過對抗干擾功率的調整進而對合成的噪聲進行編碼、解碼。因為可以把信號隱藏在噪聲中的這個優勢,擴頻技術就成功避免了電磁干擾。在擴頻技術中,最常見的類型是直接序列擴頻技術,即擴展通信信號所在頻帶的帶寬,使信號整體的功率譜密度下降。這種類型的擴頻技術因其信號隱蔽性好、可碼分多址、同時可對抗多路徑干擾的特點,被廣泛應用在衛星通信和數字蜂窩通信當中。

2.3多輸入多輸出技術

多輸入多輸出技術是無線傳輸領域的一項重要突破,自出現以來就引起了人們的持續關注,也激發了人們對于多輸入多輸出技術的研究興趣。多輸入多輸出技術的原理是通過多個發射天線在發射端傳送信號,同時也使用多個接收天線在接收端接收信號。多輸入多輸出技術因其原理和特點,顯著提高了無線通信系統的性能與容量。如果將多輸入多輸出技術與時空編碼相結合,就能對空間分集、頻率分集和時間分集達到同時實現的效果。

2.4綜合技術

通常來說,采用單一的抗干擾技術,在實現上要比較簡單,但是對抗干擾技術采用混合手段,卻能在無線系統的抗干擾性能的提高上發揮作用。因此,在多種無線通信抗干擾技術的基礎上,可以對技術進行組合。這種組合帶來的效果并不是簡單的加和,比如對DS/FH系統的采用使無線通用系統比在單獨采用兩種系統時,頻譜擴展得更寬,跳頻效果也更好,因此產生的處理增益也就更大。但綜合技術的應用也帶來了一些問題,比如系統的復雜度加大,設備成本增高。

三、結語

在過去的十年間,無線通信技術得到了高速發展并被廣泛應用。但是在目前越來越復雜的電磁環境中,無線通信系統常常面臨著各種干擾的影響,因此對于計算機無線通信的抗干擾技術要進行深入的研究。本文就計算機串行無線通信的抗干擾問題進行了分析和探討,希望能對我國無線通信事業的發展提供參考。

作者:王吉 單位:沈陽廣播電視大學

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