无线通信抗干扰技术

无线通信抗干扰技术（通用12篇）

无线通信抗干扰技术 篇1

1 引言

在现代的无线通信系统中, 由于所处的传播的电磁环境非常复杂, 因此无线通信系统经常受到各种电磁干扰信号的影响, 这种干扰不仅有自然环境的干扰信号, 而且还有人为施加的干扰信号, 对无线电通信抗干扰技术的研究一直是无线通信领域研究人员研究的热点问题。目前广泛采用的无线通信抗干扰技术包括扩频技术、跳频技术以及扩频跳频混合技术。采用以上几种抗干扰技术的缺点是增大了无线电通信系统的电路复杂程度, 提高了无线通信设备的研制和生产成本。基于软件无线电技术的无线电通信抗干扰技术能够克服成本高的缺点, 并且能够灵活多变、实时动态地实施通信对抗, 是提高系统对抗的一个有效措施[1]。软件无线电通信抗干扰系统的基本设计思想是尽量通过软件实现系统的各种功能, 让尽可能多的系统功能由通过软件来完成, 这样可以大大减少无线电通信系统的硬件成本, 提高通信系统效率。

2 采用软件无线电抗干扰技术的无线电通信系统基本原理

采用软件无线电抗干扰技术的无线电通信系统, 主要包括干扰信号检测模块、控制模块、收发信机模块和计算机模块四部分。其工作原理是:在干扰信号检测模块, 由天线接收的无线干扰信号经滤波器与混频器后成为中频信号, 再由A/D变换为数字信号, DSP将采集到的干扰信号参数送入计算机。在收发信机模块中, 发信时音频信号经过A/D转换之后进入DSP电路进行基带数字信号的处理, 再经过A/D变换、信号放大与变频, 最后由天线发射出去;收信时, 天线感应的射频 (RF) 信号, 经过混频得到IF信号, 然后进行A/D变换, 对IF数字信号进行数字化处理, 实现音频信号解调等功能, 最后送到耳机。在控制模块中, 主要完成对干扰信号检测模块、收发信机模块的控制, 执行计算机送来的的指令。计算机根据干扰信号检测模块送来的无线电干扰信号的参数, 采取对应的抗干扰对策, 主要包括进行数据传输码率的设定、调制参数设置等以及向无线电通信系统传输信息。

3 软件无线电通信系统中抗干扰技术分析

3.1 软件无线电通信抗干扰中的数字处理技术

在无线电通信系统中, 数字信号处理芯片DSP在干扰信号检测模块主要进行干扰信号参数的采集, 在收发信机模块主要实现音频信号的数字化处理与调制解调。在无线电通信系统收发信机模块中经过中频数据宽带A/D变换后的数据流位数较高, 对数字中频信号进行放大、滤波与混频等处理需要较高的运算速率, 只有采用高速并行的DSP多处理器模块, 才可能达到要求。为了减轻通用数字处理芯片DSP的处理压力, 通常采用专用数字信号处理器件对A/D转换器传来的数字信号进行处理, 降低数据流传输速率, 并把信号变到数据基带信号后, 再把数据信号送到DSP芯片进行处理。软件无线电抗干扰通信系统中采用并行和顺序分割的算法, 以获得较高的处理能力。目前多数通信系统是将微处理器CPU的通用性与DSP芯片的功能结合起来, 将CPU和专用DSP进行集成。现在已研制出新的采用多处理器互联技术的DSP芯片的多重处理结构, 正是因为这种互联多处理器的链路加快了数据流的速度, 减轻了总线传输的瓶颈问题。

3.2 软件无线电通信抗干扰中射频分频段滤波处理技术

在采用软件无线电抗干扰技术的无线通信系统的收发信机模块中, 为了实现宽频带无线信号的检测、发送、接收, 受无线电电子元器件的限制, 采用一个滤波器无法实现宽带信号的收发。目前通常采用若干个滤波器在控制模块的统一控制下进行无线电信号分频段处理来实现。对于无线电信号来讲, 无论其频段高低, 信号的品质因数与传输带宽永远都是一对矛盾, 一般我们设计时都是要根据实际情况折中考虑滤波器的品质因数与信号带宽, 尽量达到无线电通信系统的信号传输要求。

3.3 软件无线电通信抗干扰中的高速AD转换技术

在采用软件无线电抗干扰技术的无线通信系统的收发信机模块与干扰信号检测模块均采用了高速A/D转换技术。应用高速A/D、D/A技术时, 应该重点考虑信号采样方法选择、模拟信号滤波方法、信号失真等几个重要因素的影响。我们在无线通信系统中通采用的模数变换的方法有正交采样、带通采样、过采样以及有奈奎斯特采样。设计的时候, 在收发模块与干扰信号检测模块中的模数转换 (A/D) 电路要尽量接近天线, 以便实现对软件无线电抗干扰无线通信系统设计的软件可编程性。高速模数转换 (A/D) 的采用对无线电通信系统的性能也存在较大影响, 主要表现在:A/D转换电路的最高采样率限制了所能处理已调信号的频率, 同时在A/D数字化采样的均匀量化中, 模拟信号引入的量化噪声功率容易导致信号谐波失真, 容易造成收发模块中的接收机灵敏度下降。

3.4 软件无线电通信抗干扰中的天线技术

采用软件无线电抗干扰技术的无线通信系统收发信机的天线必须能够覆盖多个无线通信频段, 用于满足多个无线信道同时通信的要求。由于无线信号频率不同使得各个无线频段对天线的要求也不相同, 在多个无线信道抗干扰方式下, 若横跨多个无线电通信频段, 天线必须要与射频处理模块匹配。软件无线电通信抗干扰技术的无线通信系统对天线的要求较高, 当前还很难设计出频带较宽、损耗较低的天线, 只能在技术可行性和经济可行性上采取折中措施。

4 结束语

基于软件无线电技术的无线电通信系统是当代无线通信技术与计算机技术飞速发展的产物, 采用软件无线电抗干扰技术的无线通信平台更适合于现代电子对抗与通信保密的要求, 同时也大大提高了无线电通信网络的灵活性、实时性、稳定性。

参考文献

[1]张尔扬, 李琳.软件无线电中的关键技术[J].电声技术, 1999 (03) :52-54.

[2]崔迎炜, 张晓林.软件无线电中的高速设计技术[J].北京航空航天大学学报;2004 (01) .

[3]毛永毅.软件无线电的结构模型及关键技术[J].西安邮电学院学报, 2001 (03) .

无线通信抗干扰技术 篇2

1.1应用技术与通信媒介

地铁信号系统中车地无线双向通信系统的技术支持环节主要应用的是无线局域网相关技术，无线局域网技术的应用对于地铁信号系统实现无线通信传输具有重要作用，要实现无线通信需要建立通信媒介，在地铁信号系统中车地无线双向通信的主要媒介包括无线电台、泄漏电缆、泄漏波导管等。

1.2系统组成与功能配置

地铁信号系统中车地无线双向通信系统根据工作需要采用的是双网冗余系统配置，一般情况下通信系统主要由车载无线系统及地面无线系统组成。其中地面无线系统的主要功能是进行信息的接收与发送，具体用于车载信息的接收，并将其有效、准确地转发至地面设备。除此之外，它还具有认证和加密用户信息的功能，而车载无线系统，主要是对地面系统所发送的信息实现接收和转发。

2车地无线双向通信传输的ISM频段简介

2.1ISM频段的定义及特点

地铁信号系统中车地无线通信传输主要采用的是ISM通信频段。每个国家都有自身规定的ISM频段，如欧洲用于GSM通信的主要频段为900MHz，而美国通信所用的频段主要有902～928MHz和2400～2484．5MHz等。然而，目前不论是国内还是国外，用于无线局域网的通信传输ISM频段均为2．4GHz，此频段可以具体划分成13个通信道，每个通信道大约能占22MHz带宽，具有免授权费、免申请的特点，因此，在各个国家的地铁信号系统的应用比较广泛及普遍。

2.2ISM频段的应用及注意事项

军事通信抗干扰技术研究 篇3

关键词：军事通信 抗干扰 技术 研究

中图分类号：TN975 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）001-097-02

1引言

民用通信与军事通信的主要区别是军事通信的主要作用在于反侦察、抗干扰、机动和保密、抗毁等方面，其生命力十分顽强。近年来，世界各国高度重视通信在军事战争中的作用，加快军事通信抗干扰技术的研究，特别是从海湾战争结束以后，军事通信抗干扰新装备已经成为国力和军队战斗力的一个新竞赛场，已经成为现代信息化作战关注的焦点和难点。随着电子技术和信息技术的快速发展，军事通信抗干扰技术已经发展成为一门独立学科，培育了一批又一批具有现代化作战能力的人才队伍。面对世界及我国军事发展趋势和我国军队在军事通信抗干扰方面的经验和教训，大力发展军事通信是提高我国军队综合实力的必然选择，我们应该本着高度负责和科学严谨的态度，深入思考我国军队抗干扰应该如何向更深层次发展。

2军事通信抗干扰技术概述

为了能在未来的电子技术大战中赢得胜利，世界各国加大投资力度，紧急研发各种军事通信抗干扰技术。就目前而言，较为常见的抗干扰技术主要有自适应干扰抑制技术、扩频技术、以及综合抗干扰技术，具体如下：

2.1扩频技术

目前通过扩频方式来达到干扰的技术主要有：直扩技术、跳频技术、跳时技术、混合扩频技术，具体如下：

2.1.1直扩技术

直扩通信技术是通过将频谱用伪随机扩频码，将其扩展后，再转换成为宽带信号，送入信道中传输。在信号接收端，利用解码技术将其压缩恢复，从而获得原始信息。一般我们使用的DS-SS信号的频谱密度都十分底，这就使得其拥有低截获的优点，很难被侦收。在过去的很长一段时间内，DS-SS主要都应用于卫星通信、微波通信，以及跳频率与跳时结合混合体制，它很少在VHF、UHF战术电台等通信系统中单独使用。

2.1.2跳频技术

跳频技术是目前军事上使用范围最为广泛的，也是最有效的措施之一，它的基本原理是将信息码和伪随机码模叠加在一起后，离散地控制射频载波振荡器输出频率，进而使得发射信号的频率，随着伪码的变化而变化，防止信号被干扰和破解。跳频技术的优良抗干扰能力得益于信号载波频率变动范围比较宽，这样就使得干扰方很难跟瞄。在目前调频技术仍然是对付跟踪式干扰的有力措施，而且增加调频速率，增大调频的宽度，适当增加调频组网数目等，都是提高抗干扰能力的有效方式。

2.1.3跳时技术

跳时就是一种时分信道，通过用伪随机码随机选择信道工作时间，可把它看作一种伪码调制系统，它具有很好的远近效应一致性。跳时技术的优点在于它利用时间的合理分配来避开干扰，干扰机只有连续发射干扰信号才能达到干扰效果，这样就增加了干扰的成本，也是一种抗干扰能力的表现。

目前研发的一种更加隐蔽的跳时技术是通过流星散射传输链路，现在已经研究证明这种技术可靠性非常高，它具有很好的抗干扰能力和优良的低截获率。但是有一点必须值得注意的是，当同一信道中有许多跳时信号时，有可能发生几个信号相互叠加的现象，因此需要与其它技术，如纠错码等相互配合使用。

2.1.4混合扩频技术

混合扩频技术是是通过DS/FH体制来提高其抗干扰能力，它不仅拥有了DS的信号低截获和高隐蔽性的特点，而且还拥有调频的全部优点。比如意大利的Hydra-V电台就是典型成功案例，此外美国研制的战场信息发布系统JTIDS、EPLRS是DS/FH/TH混合体制都是成功典范。

2.2自适应干扰抑制技术

自适应技术是指能够根据连续地测量跟踪信号、系统特性的变化，通过自适应算法和高速数码信号处理等等方法，自动地改变系统结构和参数，进而使通信系统能够适应电磁环境变化而保持优良性能。自适应干扰抑制技术又分为电平域自适应技术和空间自适应技术。

2.3猝发通信技术

猝发通信技术就是先将速率正常的信息加以封装，然后通过以10-100倍的速率猝发，再用接收机将信息恢复到正常速率，恢复成原始信息。猝发技术具短暂性和随机性，由于使用时间段，可以有效避免监听和干扰，是目前使用的较多的一种抗干扰方法。使用猝发通信技术的设备主要有两类：（1）同步数字信息猝发装置；（2）调制式数字信息猝发装置。用于战争所用的战术VHF、HF通信电台和系统都配备有各种类型的数字信息猝发模块。一般而言，HF多使用10、50、200bit/s，VHF的最高可达600bit/s，而猝发通信速度要高的多，最高可达到几千bit/s。

2.4纠错编码技术

科学家们在研究抗干扰能力时，为了进一步提高数字通信系统的抗干扰能力，采用具有发现并纠正错误的能力的纠错编码技术。纠错编码技术通过增加冗余信息来提高的抗干扰能力，但是这种方法是以降低信息传输数度为代价。目前已经研究出来的纠错编码方法种类较多，其中常用的有三种：前向纠错法、反馈纠错法、反馈前向纠错法。

2.5综合抗干扰技术

随着电子对抗技术的飞速发展，各种抗干扰和促进干扰的技术不断被发明，为了保障各国自己的通信顺畅，世界各国大力研究新一代的集多种抗干扰和干扰技术于一身的设备。比如法国的PR4G电台，就拥有集跳频、自适应技术和保密等先进技术，此外还有美国的JTID系统等，通过这种综合抗干扰技术大大提高了其信息抗干扰能力。

3关于我国军事通信抗干扰研究的几点建议

结合国外军事通信抗干扰技术发展趋势和我军所面临的实际情况，为进一步提高我国军事通信抗干扰能力，保障我国军事通信系统，笔者认为需要从以下几个方面做起：

3.1推进依法治装进程，确保装备质量

我国通信装备建设的指导思想是从严治装，这一思想在很长时间内促进了我国军事通信发展，但是随着我国经济不断发展，世界科技不断变革，我国通信装备建设逐渐掺杂着“人治”的不利成分。我们必须转移到依法治装的轨道上来，这是一项非常迫切的工作，此外还应该加大全员和全局质量意识的教育。

3.2开发新的频率资源，完善频段划分

（1）适应全谱作战，满足信息容量的需求。（2）缓解民用通信和军用通信之间频普占用之间的矛盾。由于民用通信发展速度非常快，对频谱占用也越来越多，在一定程度上对军用通信造成了影响，但是频谱资源却是有限的，为了有效杜绝这一问题，我们需要将通信技术与频谱管理有机的结合起来，要结合需求的变化进行频段划分，同时不断提高通信技术。比如，可以扩展短波、微波等通信频段，并开发新的频段。

3.3完善脉冲炸弹防御措施

现代战争已经由最初的作战方式转变为科技对抗，军事通信设备和系统在除了受到病毒、电磁干扰等常见的攻击外，辐射武器、微波武器、电磁脉冲等也是影响其安全的又一大威胁。特别是电磁脉冲炸弹，由于其机动性强、投送手段多、瞬间功率巨大、覆盖频率范围宽等特点，使得暴露在外的机动通信装备容易受到攻击。另一方面机动通信防御保护所涉及的技术众多，而且防御设备要求轻便简单，使得在防御方面困难重重，效果不明显。因此，我们应该高度重视脉冲炸弹的威胁，加大研发力度，完善具体的指标体系和措施，提高我国应对脉冲炸弹防御能力。

参考文献：

[1] 宋佳，王盼卿，齐剑锋，等.装备领域本体的构建方法研究[J].微计算机信息，2009（15）.

[2] 张莉萍.基于领域本体构建的Web信息抽取[J].嘉兴学院学报，2010（06）.

[3] 付强，左仁辉.基于winpcap实现网络监听技术[J].电脑知识与技术，2008（13）.

[4] 胡剑东，刘晓波.OpenServer中嗅探器的实现方法[J].黑龙江科技信息，2007（17）.

简析无线通信抗干扰技术 篇4

无线通信的传输形式是电磁波, 在传播中过程电磁波会受到各种各样的干扰, 使得信息在传输的过程中发生错误, 甚至信息丢失。因此抗干扰技术的发展成为无线通信是否进步的一个重要因素。根据信号的时域、频域和空间域的表述, 可以把无线电通信抗干扰分为两类:扩展频谱类和非扩展频谱类。

1 扩频技术

1.1 跳频技术 (FH)

跳频技术是利用码序列的原理进行多频键控的一种通信方式, 其工作原理是利用载波频率在多个频率点上做伪随机跳变, 来解决在某一频段上的干扰信号。“跳频”的核心是在频谱上随机选择不同的带宽, 让信号通过跳变来实现其随机性, 在接收方与发送方达成一致的传输跳变规律后, 在接收端通过解调技术把接收的跳频信号还原成原始信息。系统中的控制器包括跳频图形产生、信号同步、自适应等功能;频率合成器是合成频率;数据终端是对数据进行查错、纠错。

依据香浓公式来, 可计算出系统的抗干扰性, 香浓公式为:

其中B代表码元速率, S/N代表信噪比。当B增加时, 可以不需要较高的信噪比就能保持和以前相同的传输速率。

跳频技术具有频谱利用率高、低干扰、抗截获、抗多径、高速等优点。但是跳频系统也存在着一些不足, 譬如抗多频干扰弱、信号隐蔽性差和跟踪式干扰能力较弱等。跳频技术主要应用在通信保密、军事雷达和民用通信等领域上。

1.2 跳时技术 (TH)

与跳频相似, 跳时技术其实是伪码序进行的时移键控。“跳时”是发射信号在时间轴上进行随机跳变。首先把时间轴划分成为若干个时片, 利用扩频码选定特定时片进行发射信号, 而信号发送的时片比较窄, 从而扩展了信号频谱。

跳时技术的唯一优点是减少了占空比, 但是从抑制干扰的角度来看, 跳时技术的抗干扰力太弱, 与其他抗干扰技术相结合后, 抗干扰效果更理想。

1.3 直接序列扩频技术 (DS)

DS的工作原理:在发送端把高码率的扩频码序通过调制来扩展信号的频谱, 扩频信号到达接收端后用相同的扩频码序进行解调, 还原为原始信号。该技术的优点是信号隐藏性好, 抗多径干扰性强, 截获概率低, 码分多址易实现。

直接序列扩频通信是美军军事上重要的保密通信技术。现在被广泛应用于在卫星通信、微波通信、数字蜂窝通信CDMA、计算机无线网络及军用电台等许多领域。但是应用直接序列扩频时一般要采取混合方式, 同时还需通过采用交织编码和纠错编码技术来增加扩频码码长。

1.4 混合技术

混合技术是对于多种抗干扰技术的组合, 针对无线通信系统的实际情况, 来分析其干扰因素, 通过结合不同的抗干扰技术, 从而使系统达到最佳的抗干扰性能。比如为了达到最大扩频比例, 可以同时使用时间跳变技术和跳频技术 (DS/FH) , 实现扩频技术的最大化;为了加宽中心频率的频带范围, 可以使用跳频技术和直接序列扩频技术 (FH/DS) 。随着混合技术在无线通信中的快速发展, 一大部分无线系统开始尝试着结合多种的抗干扰技术来实现最佳的干扰性能。但是, 这样的混合技术往往会使系统的复杂性提高, 不易维护。

2 非扩频技术

2.1 智能天线

智能天线又称自适应天线列阵, 其原理是将无线电信号形成空间定向波束, 向某个特定的方向发送, 它的主波束直接对准接收端, 充分达到信号的高利用率, 并能够抑制干扰信号。智能天线系统的核心是智能算法, 能够锁定和跟踪不同种类的信号, 使干扰动态抑制到最低值。智能天线具有抗衰落性、抗干扰性能强, 能够扩大无线通信系统的容量等优势。

最初的智能天线技术主要应用于雷达和声呐等军事抗干扰通信, 但伴随着移动通信和数字信号处理技术的快速发展, 智能天线技术开始应用于更复杂环境的电波传播。

2.2 MIMO技术

MIMO即多输入多输出技术, 是利用多个天线在发射端独自发送信号, 同时在接收端用多个天线接收, 并对其进行一定的叠加后恢复原信号。利用MIMO技术可以降低系统的误码率, 同时提高信道的容量和信道的可靠性。而系统容量C是通信系统的一个重要性能指标, C公式为:

C=[min (M, N) ]Blog2 (ρ/2)

式中ρ表示接受SNR (信噪比) , M表示接收天线数目, N表示发射天线数目。从系统容量公式可以得出:带宽和功率一定的情况下, 同时增加M和N的数量, 可以提高无线信道的系统容量。根据香浓公式, 如果信道容量增加, 即码元速率增加, 则SNR增大, 系统的抗干扰能力就得到了提升。

现今无线局域网技术802.11n中就采用了MIMO技术。随着移动通信系统的快速扩展, MIMO技术被加入第3GPP的标准中。

2.3 通信猝发技术

通信猝发技术的原理是先把速率正常的信息进行储存, 然后以几十倍到一百倍的速率猝发, 猝发信号到达接收机后恢复到正常速率。通信速率增大, 空闲时间变少, 敌方干扰侦收的几率就变小了, 破译难度增大, 在接收端接收的信号也减少了被欺骗或冒充的机率。且通信猝发技术具短暂性和随机性, 使得信息截获概率减小, 是现如今使用比较普遍的抗干扰方法。通信猝发技术主要应用于军事通信抗干扰等领域。

2.4 交织和纠错编码

交织编码是在移动通信下用于改善通信信号的衰落特性。其工作原理是系统打散数字信号传输的突发错误, 利用纠错编码对信号中的随机错误进行纠正, 从而改善移动通信的传输特性。纠错编码又称信道编码, 是对干扰造成的错误进行纠错, 纠错编码和数字技术能够使系统的抗干扰性能、可靠性和有效性增强。交织和纠错编码主要应用于跳频系统等设备。

3 结束语

现如今通信技术在迅猛发展, 通信网络内部和外部的干扰在不断的变化, 单个的抗干扰技术已经无法抑制和对抗各类干扰信号, 只有不断地优化成熟的抗干扰技术, 并结合多种抗干扰技术, 才能够为无线通信网络创造一个安全、通畅、可靠的环境。

摘要：为了无线通信的安全性, 必须完善各种抗干扰技术。本文介绍了当今无线通信中常见的几种抗干扰技术, 然后分别对每种抗干扰技术的工作原理、性能和应用领域进行简单的分析。

关键词：无线通信,抗干扰技术,扩频技术,非扩频技术

参考文献

[1]魏晨曦.通信抗干扰的技术与发展方向[J].军事通信术, 2001 (06) .

[2]罗晖.通信系统中抗干扰技术的研究[J].科技广场, 2005 (05) .

[3]李莉.无线通信抗干扰技术及发展趋势[J].科技传播, 2010 (20) .

军事短波通信抗干扰措施 篇5

【关键词】短波电台通信抗干扰

短波通信通常是指利用波长为100―10m（频率为3―30mhz）的电磁波进行的无线电通信。目前也有把中波的高频段（1.5―3mhz）归到短波波段中去，所以现有的许多短波通信设备，其波段范围往往扩展到1.5―30mhz。在许多国家，也把短波通信认为是高频（hf）无线电通信。

多年来，短波通信被广泛地用于政府、军事、气象、商业等部门，用以传送语言、文字、图像、数据等信息。尤其在军事部门，它始终是军事指挥通信的重要手段之一，是军事指挥决策部门与下级所属单位有效沟通和信息传递的重要工具，也是构建我军c4i指挥体系的重要环节，在现代日益复杂的战场环境下，如何提高电台抗干扰能力，保护己方通信畅通尤为迫切。

一、短波通信干扰类型

能够对设备形成干扰的前提是在时间域对齐，频率域对准，空间域相同，能量域足够，这是干扰的总体原则，具体到各个干扰样式和原理，则有不同的表现形式，通信干扰主要有以下几种类型：

以上几种干扰措施是以前常用的干扰方式，随着通信设备的发展，有些干扰方式现在已基本不再使用，比如单频干扰或窄带连续波干扰，随着军事电台大量采用抗干扰措施，现在已少见单频电台干扰，但宽带噪声干扰、多音干扰和脉冲干扰、扫频干扰仍然应用较多。

此外，为了对抗跳频扩频通信、直接伪码序列扩频通信和混合扩频通信抗干扰能力强的新体制通信系统，出现了一些新的通信对抗技术样式，如宽带拦阻式干扰、跟踪引导式干扰、快速转发式干扰、部分频带噪声干扰等。这些新的干扰样式必须引起我们足够的重视，寻扎相应的对抗策略。

二、短波通信抗干扰技术

通信抗干扰技术的体系、方法、措施可分为4类：

（1）以扩频技术为主的频域抗干扰技术，如直接序列扩频（ds-ss），其关键参量是时间函数的相位；跳频（fh）的关键参量是时间函数的载频；ds/ fh混合扩频技术；自适应选频技术，当通信信道干扰严重时，通信双方同时改换到最优化频道；自适应频域滤波技术。其中，跳频技术是目前军事通信抗干扰技术中应用最广泛、最有效措施之一，其原理是信息码同伪随机码模相加后，去离散地控制射频载波振荡器输出频率，使发射信号的频率随伪码的变化而跳变。跳频技术抗干扰能力得益于信号载波频率在很宽的频带内跳变，使干扰方难以跟瞄，但其瞬时带宽同定频一样。现阶段，中高速跳频技术仍是对付跟踪（引导）式和宽带阻拦式干扰的有效措施。有效提高跳频抗干扰效率的方法是：提高跳频速率、加大跳频带宽、变速跳频、适当增加跳频组网数目。跳频带宽宽，可跳频道数多，抗干扰能力就愈强。对于宽带阻拦式干扰来说，干扰效率与干扰的带宽成正比。例如对于10mhz中频带宽，信道间隔25 khz，共400信道，当干扰机对该跳频台实施10 mhz拦阻式干扰时，干扰功率平分在400个信道上，干扰强度仅为定频干扰的1/ 400。若带宽再增加，抗干扰力会更强。当前，跳频通信电台朝着跳频速率更快，跳频带宽更宽、智能化跳频的方向发展。

（2）以自适应时变和处理技术为主的时域抗干扰技术，含猝发通信、低速率通信技术、跳时（th）技术、自适应信号功率管理技术。跳时就是一种时分信道，用伪随机码随机选择信道工作时间，可视为一种伪码调制系统，它具有很好的远近效应一致性，模拟和数字体制都可使用。跳时的优点是用时间的合理分配来避开干扰，干扰机必须连续发射才可能收到效果，增大了干扰代价，也就具有一定的抗干扰能力。猝发通信是首先将正常速率的信息存贮起来，然后在某瞬间以10～ 100倍或更高于正常速率的速度猝发；接收机则是将信息记录下来后，按正常速率恢复出原信号。猝发通信具有随机性和短暂性，是一种有效的抗干扰措施；功率自适应控制是根据干扰信号电平的高低来调整发射机的输出功率，使输出信号电平随干扰信号电平变化而变化，这样既节省信号功率，又能压制干扰信号，同时降低对友邻电台的干扰。

（3）以自适应调零天线为主的空域抗干扰技术，含高增益、低旁瓣、窄波束定向天线技术；自适应调零天线技术；多波束天线技术和空间分集技术等。自适应调零天线是采用空间信号处理技术，通过控制相控阵天线单元的距离和天线电流的相位，使天线方向图的波瓣零点对准干扰方向，而使最大方向主波束对准接收信号方向，其本质是一种自动调节天线方向图的空间滤波器。自适应调零天线技术具有很强的抗干扰能力，能有效对抗不同形式的干扰，如宽带干扰、窄带干扰、同频干扰、邻道干扰。自适应信道选择技术同自适应跳频技术相类似，是实时监测信道特性和质量，及时准确地发现敌对方施放的电子干扰种类和特性，迅速采取相应的抗干扰措施；或者遇到干扰时，自动切换到最佳信道或次最佳信道上继续进行通信。在海湾战争中，美军在一些战术无线电台上配置了战场频率管理模块，例如an/ t rq-35（v）、an/ trkq-42（v）战场频率管理系统，正是这些系统和模块支撑着短波通信电台网，使之能根据战场电磁环境变化，自适应地选择信道，加强了短波电台在战场上的地位和作用，保障了战术通信链路的畅通。

（4）综合抗干扰技术。电子对抗技术的发展，促进干扰和抗干扰的水平越来越高，为了保障通信链路畅通，新一代通信装备普遍采用集多种抗干扰措施于一身的综合抗干扰技术，如综合使用跳频、扩频技术、自适应天线、信息加密技术，信息加密、猝发通信技术等，使其具有综合抗干扰能力。

此外，通信电台组网技术也是抗干扰的重要技术途径之一。

三、短波通信战术抗干扰措施

为了应付日益复杂的通信电磁环境，在研制短波通信设备时应该尽量使用先进的抗干扰技术，与此同时，为防止敌方侦测到我方通信信号，应该采取积极的通信反侦察战术措施对于通信抗干扰来说也十分必要，这些措施主要包括：缩短跳频电台的发信时间，减小跳频信号被侦察到的概率；在满足作用距离的前提下，尽可能采用小天线或定向天线，利用电台的低功率档工作；采用无线电佯动或欺骗等。

四、结束语

无线通信抗干扰技术 篇6

【关键词】无线传声器；干扰保护比；同频干扰；带内干扰；邻频干扰

文章编号：10.3969/j.issn.1674-8239.2014.07.006

每年“央视春晚”演出现场、2012伦敦奥运会、2008北京奥运会开闭幕式演出现场等大型演出现场，演员充满激情而兴奋地手持专业无线传声器，现场内外数亿、几十亿观众聚精会神欣赏动听悦目的演出，沉浸在欢乐幸福之中。这些大型演出都离不开专业无线传声器。然而，观众也许不知道，这优美动听的音乐，凝聚了舞台后面的音响技术人员非凡智慧和高超技术。现场万钧压肩下的音响技术人员在配置和调试无线传声器系统时，必须掌握抗干扰技术，了解干扰保护比，测试现场环境，严格配置各个无线传声器使用的频率，防止出现同频干扰、带内干扰和邻频干扰，才能确保无线传声器传送的音频信号具有高信噪比，才不会出现用错无线传声器的频率而出差错。即便是小型演出现场，没有音响师精湛的临场技术，无论采用多么顶尖的专业无线传声器，也未必没有闪失，也未必不给动听的音乐添上不爽的噪声，因此必须引起足够的重视。笔者仅从抗干扰方面分析如何避免闪失、避免噪声，讨论专业无线传声器的频率配置，剖析大型现场的抗干扰实用技术，这是专业无线传声器应用的成功之母。

1 无线传声器能使用的频率范围有限

无线技术的广泛应用，带给了人们工作和生活的便捷，人们的日常生活已经须臾都离不开无线技术。但是大量无线设备的使用以及各种电气设备的电磁辐射，随之带来的是电磁场环境的恶劣和复杂，无线信号之间的相互干扰不可避免，大型演出现场也不例外。

为了避免无线信号之间相互干扰，进一步加强对微功率（短距离）无线电设备的管理，2005年9月中国信息产业部发布了重新修订的《微功率（短距离）无线电设备的技术要求》[1]（以下简称“要求”），同年10月1日起施行。并且申明：凡与本技术要求不相一致的其他技术标准、技术规范和技术要求等同时废止。“要求”中对“无线传声器和民用无线电计量仪表等类型设备”，明确规定使用470 MHz～510 MHz、630 MHz～787 MHz频段；发射功率限值：50 mW（e.r.p）；占用带宽：不大于200 kHz。由于这2个频段又正好重叠在中国电视广播UHF频段内：470 MHz～566 MHz，606 MHz～806 MHz，而电视广播是大功率发射，与微功率无线传声器相比，信号要强很多。但是，“要求”中明确规定：“若使用频率与当地声音、电视广播电台频率相同时，不得在当地使用；若对当地声音、电视广播接收产生干扰时，应立即停止使用，待消除干扰或调整到无干扰频率后方可重新使用。”因此，如果在无线传声器的频段内有当地开路发射的电视广播频道，无线传声器理所当然要让开这些频道。例如在北京地区，中央电视台和北京电视台合计占用了8个频道、64 MHz 带宽，这些频率无线传声器是不能使用的。具体占用的频道如表1。

在大型演出现场，除了专业无线传声器，还必须有多种无线通信设备在同时使用。一场节目的录播过程中，自始至终都有灯光、音响等技术人员的无线联络对讲，导演和摄像以及现场副导演之间节目指挥的无线通话系统，加上主持人的无线耳机返送系统等等。这些通信设备属于微功率设备，占用国家标准规定的无线传声器使用的频段，又在同一现场使用，也是要相互避开的。当然，最好能统一协调，统一配置频率。因此，无线传声器系统只能使用这些已占用频道的“剩余缝隙”，实际上所能使用的频率范围是很有限的，频率资源是非常紧张的。

这么多无线设备在现场使用，还有各种电器设备的电磁辐射，现场的电磁场环境非常复杂，对演员手持的专业无线传声器，不可能不造成干扰，如何避免、或者减轻它们的干扰，是大型演出现场音响技术人员都会面临的问题，是现场的头等大事。

2 干扰保护比

在目前广泛应用无线技术传递信息的电磁环境下，干扰不可避免，但也并不可怕。国家标准GB/T 14431—1993 《无线电业务要求的信号/干扰保护比和最小可用场强》[2]就是克服干扰的强大武器，该标准规定了1 400 MHz以下地面无线电业务的有用信号对干扰信号的射频保护比和最小可用场强。这里说的“干扰保护比”，就是被无用信号干扰的有用信号受到保护时与无用的干扰信号的比值，或者说有用信号与干扰信号的分贝值之差，低于该值则不能受到保护。

标准中“3.1.1.5声音信号的射频保护比”条款如表2所示，表中所指无用信号为等幅波（CW）或调频声音载波。

表2中“有用信号与无用信号的载频间隔”，表示干扰信号和被干扰信号的频率差，单位为kHz。0 kHz为同频干扰；15 kHz和50 kHz为带内干扰。笔者在“专业无线传声器在大型演出现场的实用技术（一）”[3]已述，调频频偏为±75 kHz时，调频带宽为240 kHz。因此，干扰信号和被干扰信号的频率差小于等于240 kHz都属于带内干扰；大于等于250 kHz为带外邻频干扰。由于《微功率（短距离）无线电设备的技术要求》中规定无线传声器占用带宽不大于200 kHz，而国家标准GB/T 14431—1993中没有规定载频间隔200 kHz的干扰保护比指标，因此，本文中以250 kHz规定的干扰保护比指标讨论带外干扰问题。

表2中“保护比”一栏下“对流层干扰”是指干扰信号非连续、而且被干扰信号解调后的音频信号质量为3级时要求的保护比；其“连续干扰”是指干扰信号连续、且被干扰信号解调后的音频信号质量为4级时要求的保护比。这里说的3级和4级是国家标准GB/T 14431—1993附录A电视图像和声音广播质量的五级损伤等级标度中的3级和4级。3级损伤标度存在干扰，尚可接受，这是基本要求；4级损伤标度可察觉干扰，但比较满意，这是较佳要求。无线传声器使用场合存在各种干扰，但必须保证保护比高于4级要求，才能满足亿万观众对高信噪比的质量要求。

3 防止同频干扰

所谓同频干扰，是指干扰信号的频率与无线传声器调频信号的载波频率相同，造成对接收无线传声器信号的调频接收机产生干扰，导致解调后的手持无线传声器的演员在现场优美动听的音频信号夹杂刺耳杂音，严重时甚至断音或有他人的语音信号，如果在重要的大型演出现场，出现一次这样的严重失误，是一生无法挽回的遗憾。因此，必须全力以赴，认真做好防范工作。

由于频率资源有限，在重要的大型活动现场（如奥运会），需要同时应用数百个手持无线传声器，只能采用频率复用技术，在相隔一定距离的场所，使用同频手持无线传声器，以完成现场的实况转播。那么，在什么条件下，同频率的信号才成为干扰，在什么条件下又可以应用同频信号而不对其他正在使用的同频设备造成干扰？根据前面介绍的国家标准GB/T 14431—1993，只要满足同频干扰保护比，就能防止同频干扰，就能应用同频信号。

（1）同频干扰保护比

要获得高于4级的音频信号质量，表2中规定同频干扰保护比必须大于39 dB，这是判断同频干扰信号是否对有用信号产生干扰的依据，这是决定是否使用同频频率的依据。

在 “专业无线传声器在大型演出现场的实用技术（一）” [3] 一文中指出了无线传声器接收机的接收天线输出电平必须大于有限噪声灵敏度。在接收天线与接收机之间用电缆连接时，接收天线收到的无线传声器调频信号的输出电平L最低应该大于：

其中，L0：接收机灵敏度，或有限噪声灵敏度；

L1：希望接收机解调后音频信号的信噪比相对于有限噪声提高的dB值；

L2：接收天线与接收机的连接电缆以及电缆接头具有的损耗；

20 dB：演员在舞台上的动作导致身体对传声器无线信号的遮挡造成的信号衰减。

如果接收天线与接收机之间的距离较远，两者的连接电缆的衰减大于10 dB以上，可以考虑在天线下方加装UHF频段低噪声天线放大器，其噪声系数NF一般在5 dB左右，增益选择大于电缆的衰减，这时将电缆的衰减L2换成噪声系数NF，上式变为：

现在考虑到现场存在同频干扰信号的情况，按照表2要求，无线传声器调频信号在接收天线上输出电平L与同频干扰信号电平Lis之差应该大于4级较佳要求的保护比39 dB，用数学式表示如下：

将式（1a）和式（1b）的L分别代入式（2），得到允许同频干扰信号的最低电平如下：

实际上式（3a）、式（3b）允许的Lis是很低的，这说明式（1a）、式（1b）本身具有的抗同频干扰的能力很差。这可以铁三角无线传声器接收机AEW-R5200为例进行说明，该机的技术参数接收灵敏度L0为：20 dBμV （信噪比为60 dB于5 kHz频偏IEC加权），将其应用于存在同频干扰的现场，同频干扰信号Lis必须小于（dBμV），或者小于 （dBμV）。按照国家标准GB/T 17276—1998 《无线传声器系统通用规范》[4]中系统信噪比60 dB的要求，在接收灵敏度L0就可以满足，因此，设式中的L1等于0，则Lis必须小于（dBμV），或者小于 （dBμV），这都在6 dB左右。只允许这样低的同频干扰信号，在室外的大型演出现场一般是无法满足的，在室内的现场部分频点也许还可以满足。

对大于6 dB的同频干扰信号，为了保证同频干扰保护比，必须提高无线传声器的发射功率，提高接收天线的输出电平L3s（dB），才不会存在影响听觉的干扰，才能达到4级高信噪比的质量要求。于是有：

因此，可以抵抗同频干扰信号L3s（dB）接收天线输出电平Ls为：

在这里还必须指出：式（5a）、式（5b）里L3s必须大于0，如果L3s小于0，在式中以0计算，也就是必须满足式（1a）、式（1b）的条件。

由此得出：式（4a）、式（4b）和式（5a）、式（5b）组成了解决同频干扰的关系式。如果大型演出现场在专业无线传声器的使用区域内，甚至演唱者与观众互动时的活动区域内，接收天线输出电平能够满足式（5a）、式（5b）要求，则可以使用存在干扰的同频无线传声器；如果不能满足，则不能在干扰频率点配置无线传声器。

（2）带内干扰保护比

当干扰信号频率落在调频载频±15 kHz的调频带内时，要获得高于4级的音频信号质量，按表2中规定：带内的干扰保护比为35 dB。

当干扰信号频率落在调频载频±50 kHz的调频带内时，要获得高于4级的音频信号质量，按表2中规定：带内的干扰保护比为24 dB。很明显，这比同频干扰保护比降低了15 dB，比±15 kHz带内干扰保护比降低了11 dB。根据式（3a）、式（3b）式可以得到带内干扰Lib：

设L1等于0，以L0等于20 dBμV为例计算，、或者，由此可知，干扰信号可以接近接收灵敏度L0的电平，这就是说式（1a）、式（1b）的天线输出电平可以抵抗接近L0的±50 kHz以外的带内干扰信号。

对大于L0的±50 kHz以外的带内干扰信号，必须提高无线传声器的发射功率，提高天线输出电平L3b（dB），于是：

因此，可以抵抗±50 kHz以外的带内干扰信号Lib （dB）的接收天线输出电平Lb为：

在这里还必须指出：式（8a）、式（8b）里L3b必须大于0，如果L3b小于0，在式中以0计算，也就是必须满足式（1a）、式（1b）的条件。

由此得出：式（7a）、式（7b）和式（8a）、式（8b）组成了解决同频干扰的关系式。如果大型演出现场在专业无线传声器的使用区域内，甚至演唱者与观众互动时的活动区域内，接收天线输出电平能够满足式（8a）、式（8b）要求，则可以抵抗大于50 kHz的带内干扰，可以使用大于50 kHz带内频点的无线传声器。

（3）邻频干扰保护比

当干扰信号频率落在调频载频±250 kHz的频带外时，干扰信号的频率处于调频载波的邻频点上，要获得高于4级的音频信号质量，按表2中规定：干扰保护比必须大于-6 dB。这表明：干扰信号允许超过被干扰信号，只要不超出6 dB就没有问题。用数学式表示如下：

对超出6 dB的邻频干扰信号，必须提高无线传声器的发射功率，提高天线输出电平L3bo（dB），于是：

因此，可以抵抗±250 kHz以外邻频干扰信号Libo（dB）的接收天线输出电平Lbo为：

由此得出：式（10a）、式（10b）和式（11a）、式（11b）组成了解决邻频干扰的关系式。如果大型演出现场在专业无线传声器的使用区域内，甚至演唱者与观众互动时的活动区域内，接收天线输出电平能够满足式（11a）、式（11b）要求，则可以抵抗大于250 kHz的邻频干扰，可以使用大于250 kHz邻频频点的无线传声器。

为了使大型演出现场的无线传声器音频系统具有抗干扰裕量，在干扰信号有所波动、有所变动的情况下，也能确保音频信号的高信噪比、高质量，应留有3 dB～6 dB的裕量。这就是说：虽然容许邻频干扰信号可以高出无线传声器信号6 dB，但为了防止干扰信号的波动而影响信噪比，必须降低邻频干扰信号6 dB，使两者同处于相等的电平上。为此，以和作为抗干扰裕量。那么，对于大型现场，对干扰信号源的电平应满足下式要求：

式（12）就是对邻频干扰源的电平要求，是无线传声器判断干扰信号强弱的依据，是大型演出现场配置无线传声器频率点的依据。对于超过此电平的干扰源，可以称为强干扰源，无线传声器是抗不住干扰的，理所当然应该避开，因此，在其频点250 kHz的带内不能安排无线传声器的频点。对于低于此电平的干扰源，可以称为弱干扰源，无线传声器是抗得住的，在这一干扰源的频点250 kHz频率上，可以放心使用无线传声器。

4 现场环境测试

无论是大型还是小型演出现场，演出前做好严格的现场环境测试是必不可少的。测试的目的是确定调频接收天线安装位置和确定无线传声器的频率配置，避开强干扰源对无线传声器产生同频干扰和带内干扰，确保无线传声器传送的音频信号的高信噪比、高质量。测试工作可按以下程序进行。

（1）选择测试点位

所选测试点位实际就是演出现场安装调频接收天线的位置。因此，要选择离机房较近，使天线与机房之间的连接电缆尽可能短，以减少电缆上的能量损耗；所选点位主要应具有一定高度和视野，使天线能够覆盖整个演出现场，在无线传声器可能移动的区域和地点没有遮挡、没有死角；还应避开已知的强干扰信号源、不影响观众行走、不妨碍观众视线、方便安装架设。这样的点位可选3～5个，经测试后，从中选出1个干扰信号电平低的最佳点作为调频接收天线安装位置。

（2）测现场干扰信号电平

为此，要测量现场几个可选点位的无线信号频谱，重点测量调频无线传声器频段的无线信号频谱。根据测量结果，从中选出1个最佳点位。

（3）实际测量无线传声器接收天线输出电平

在最佳点位架设现场实际使用的无线传声器接收天线，初步调整好天线的方位，使其覆盖整个现场。然后真实测量无线传声器频段的无线信号频谱，从中找出超过 （dBμV）的强干扰频点，并在每1个频点±250 kHz上各设置1个无线传声器，传声器开机后在现场任意移动，特别是在离接收天线较远的区域移动，测量无线传声器接收天线输出电平，观察是否出现低于干扰信号电平的位置，如果出现，还应适当调整天线的方位，或者稍微移动天线的位置，将无线传声器信号提高到与干扰信号电平相等才行。天线调好后，则固定下来，在以后的调整中则不能再移动它。经过调整后仍然达不到，则此频点只能弃之不用。

对于接近（dBμV）的弱干扰频点，可以在每个干扰频点±250 kHz频率上各设置1个无线传声器，传声器开机后在现场任意移动，特别是在离接收天线较远的区域移动，测量无线传声器接收天线输出电平，观察是否存在低于干扰信号电平的位置，如果存在，则此频点也只能弃之不用。

经过以上的现场努力，对于干扰，应该满有把握、成竹在胸。

5 无线传声器频率配置

大型演出现场无线传声器的频率配置应该在现场进行实际测量的基础上进行。通过上面的讨论，不言而喻不测出干扰信号电平就无法进行频率配置。笔者提出3种配置方案，仅供参考。

（1）邻频配置

在大型演出现场，在离接收天线最远处，在无线传声器发射功率最大时，以实际接收天线测试输出电平，与无线传声器接收电平相等的频点，可以在与此频点相隔250 kHz的频率配置无线传声器。

（2）大于50 kHz带内配置

在大型演出现场，在离接收天线最远处，在无线传声器发射功率最大时，以实际接收天线测试输出电平，与无线传声器接收电平低24 dB的频点，可以在与此频点相隔大于50 kHz频率配置无线传声器。

（3）同频配置

在大型演出现场，在离接收天线最远处，在无线传声器发射功率最大时，以实际接收天线测试输出电平，与无线传声器接收电平低39 dB的频点，可以在此频点配置无线传声器。

在大型演出现场，配置无线传声器的频率是一件非常重要而又非常细致繁琐的工作，一定要事前做好配置和调试，否则，贻误大局。

无线通信抗干扰技术性能研究 篇7

(1) DS直接序列扩频。这种方法是在较宽的频带上对有用信号进行拓展, 减小频带的单位功率, 也就是降低功率谱密度。热噪声和信道噪声下通信的功率谱较低, 噪声将信号淹没, 使得信号不易被敌方发现。这种方法截获概率低、隐蔽性好、达到码分多址和多径干扰对抗。

(2) FH跳频技术。这种技术属于多频率键控, 选择是通过码序列完成的, 它可以通过跳变载波频率来进行频谱扩展。这种抗干扰手段发展相对较成熟, 抗干扰能力强, 广泛应用在现今的民用通信和战术通信上。

自适应跳频需要对受集中干扰的频率点进行隔离, 保障信息传输的跳频频率不受干扰, 保证传输的高质量。它主要有两部分:一是频率自适应, 也就是工作中的通信方可以实时对被干扰频率进行监测并采取措施, 保证有效调频频率必须是百分百;另一方面就是功率自适应, 它指的是通信发方能够自适应调整有效频率的发射功率, 在保证正常接受的情况下降低输出功率。

自适应跳频技术还包括FCS信道搜索方式, 即在通信前监测空闲信道, 保障干扰频率较多时仍能够正常通信。

(3) TH跳时技术。跳时技术类似于跳频技术, 指的是在时间轴上进行发射信号的跳变。开始需要划分时间轴成为多个时片, 用扩频码控制发射信号使用的时片, 跳时技术就是码序完成的时移键控。信号发送的时片较窄, 也就展宽了信号频谱。单独使用跳时技术的抗干扰力太弱, 需联合其他方式。

(4) 混合扩频。将之前的几种方式进行不同的组合就可以得到混合扩频方式。通常情况下, 表面上混合方式较复杂, 不容易实现, 实际上, 组合不同的额额扩频技术能够有效提高抗干扰性能。FH/DS可以加宽中心频率的频带范围。所以, 混合扩频有时比单纯某种扩频更容易实现。

二、非频谱扩展的抗干扰技术

(1) 天线自适应技术。理论上自适应天线的方向图是随时间变化且数量很多的, 这是当今最智能的先进天线技术。它处理信号采用的算法较多, 能够对不同种类的信号进行锁定和跟踪, 将干扰动态抑制到最低, 得到最大的信号输出。当干扰的空间方向不同时, 自适应天线能够对单元相位和振幅进行调整, 形成波瓣零点, 将干扰信号的威胁降到最低。受到空间运动干扰源干扰时, 自适应天线能够将波瓣零点改变位置, 抑制干扰信号。当碰到宽带干扰信号时, 自适应天线能够形成对应方向的宽角凹口来对抗干扰。

(2) 通信猝发技术。当空中通信信号暴露时间相对较长时, 信号被干扰的可能性就相应越大。这种通信猝发技术能够使得通信速度加快, 将留空时间减少, 使得干扰方的侦收几率减小, 进而使得破译难度增加, 减少信号被欺骗或冒充。猝发通信需要先储存信息, 进而以几十倍的速度在一瞬间发送信息。这样能够利用大功率脉冲进行抗干扰, 另外因为短暂和随机的发射时间使得信息截获概率减小。

(3) 交织和纠错编码。纠错编码和数字技术能够使得抗干扰性增强。纠错编码可以对干扰造成的错误进行纠错, 属于有效的反对抗方式。所以, 纠错编码对于跳频系统等设备非常必要。交织编码主要是对干扰和衰落引起的错误进行对抗, 将突发错误打散, 进而利用纠错编码对随机错误进行纠正。

(4) 分集技术。这种技术主要是将同一信息通过多条途径传输, 从而将衰落影响减轻。分集技术主要包括合并技术和分离技术, 合并技术又包括信噪比合并、选择合并和增益合并等, 分离技术又包括极化、空间、频率、时间分离等。合并和分离能够使得信噪比增大, 得到分集增益。这种技术主要用于对多径传输的时延和衰落进行有效对抗。

三、小结

因为扩频通信使用Gold、m和Walsh序列的伪随机码, 所以扩频通信仍有很多不足, 也就是说开发抗干扰信号的新序列对于无线抗干扰技术势在必行。当前PC、GMW、桥函数等序列经过研究后均证实特性良好, 但存在工程化的疑难问题亟待解决。另外除了自适应天线技术之外, 数字波束、软件天线、智能天线等也在研究之中, 这些均体现了无线通信领域抗干扰技术的发展趋势。

参考文献

无线通信抗干扰技术探讨 篇8

一、无线通信系统概念

无线通信系统主要是指通过无线电磁波, 实现信息和数据传输的系统, 一般包括发送、接收设备以及无线信道三个部分。从工作频段及传输方法角度来看, 可以分为中波、短波、超短波等通信, 是我国通信网络建设的关键部门[1]。

二、无线通信抗干扰技术构成

无线通信抗干扰技术主要包括五个方面:第一, 跳频技术, 主要是指无线抗干扰的一种形式, 采用拓展频谱的方式, 实现载波频率在多个频率上伪随机跳变, 避免其中一个频段的强干扰信号, 这种跳变体现的是频移键控方式。另外, 在频谱上, 则是将信号进行随机的跳变, 且在发送和接收端已经输入跳频规律, 能够与跳频及时对接。因此, 应用跳频技术, 能够实现信息传输目标。

第二, 扩频技术, 主要是由跳频和直接扩频两方面构成, 一般在军事抗干扰及移动通信系统当中应用比较广泛。信号在频域中形式展现形式为与其相反的形式, 时间上有限的信号能够实现无限延展, 例如:窄带脉冲信号, 其频谱宽带较宽, 在信号传输过程中, 进行抽样, 发线其信号码元速率极高, 从而降低被干扰的影响。3G核心技术CDMA技术采用的正是直接序列扩频技术, 但是, 受到多个用户进行随机接入特点的影响, 极易受到外界干扰, 造成用户传输信息难以同步进行, 造成多址干扰, 严重影响了通信系统的通信质量及系统容量, 由此, 将积极引进多用户检测技术, 解决这一问题。

第三, MIMO技术, 目前, MIMO技术主要在特定局域网技术中, 主要是通过多入多出机制, 增强信息传输信道强度, 避免信道衰减, 确保信号功率下降, 在发送端和接收端设置多条天线, 通过这种方式, 能够提高无线通信系统性能的同时, 还能够扩展信道容量, 从而提高通信系统抗干扰能力, 完成信息传输任务。

第四, 智能技术, 相比较而言, 智能技术主要是借用或者应用相同地域中其他同类通信设施天线, 进行相互作用, 其最大的优势在于, 能够确保每一条天线实现信息传输的同时, 还能够有效避免干扰信号, 提升系统抗干扰性能。

第五。混合技术, 主要将各类抗干扰技术有机结合, 并形成新型混合抗干扰技术, 例如:DS/FH技术等。一般情况下, 虽然混合技术是由单一的技术混合而成, 其要比任何单一技术更为复杂, 且实现抗干扰目标难度较大, 但是, 在具体应用过程中, 从协同学理论教学来看, 混合技术发挥的价值要比独立技术总和效果更大, 例如:上文刚刚提到的DS/FH技术, 在处理增益方面比单独技术处理效果更为明显, 能够获取更为优质的跳频效果, 且拥有更加广泛的频谱, 进而有效提高增益, 但是, 混合技术也存在一定缺陷, 由于其复杂度较高, 必然会增加其开发成本, 难以实现广泛推广和普及。

三、无线通信抗干扰技术未来发展趋势

无线通信不断发展, 推动了抗干扰技术进一步发展, 在科学技术日益渗透下, 未来, 将会朝着更好地方向发展, 首先, 新型抗干扰技术, 无线通信技术不断更新和发展, 同时, 抗干扰技术也随之发展, 只有实现均衡发展, 才能够为新型无线通信技术发展提供保障, 促进无线通信健康发展, 避免受到外界干扰[2]。

因此, 未来无线通信抗干扰技术将会开发出新型调制方式, 并在实际中得到广泛推广, 为用户提供更加优质的服务;其次, 综合性, 目前, 混合技术在无线通信抗干扰方面发挥着积极作用, 未来, 抗干扰形式将会随着通信方式的变化衍生出不同的手段, 并将这些手段有机结合, 建立在不影响系统复杂程度的基础上, 利用综合技术, 坚持具体问题具体分析原则, 采取针对性措施, 加强对不同干扰因素的调整, 进而为无线通信事业发展保驾护航。

四、结论

根据上文所述, 无线通信抗干扰技术作为一项综合、复杂性技术, 在确保无线通信稳定传输等方面占据不可替代的位置。因此, 要认识到抗干扰技术的重要性, 并了解无线通信系统概念, 掌握干扰因素, 加强对抗干扰技术的研究, 并积极引进先进技术, 实现技术之间的融合, 为无线通信实现信息传输目标提供支持, 从而促进我国通信事业发展更上一层楼。

参考文献

[1]李秋灵, 朱耀春, 琚赟.基于无线传输顺控系统的超滤系统性能分析与仿真[J].系统仿真学报, 2010, 18 (03) :259-261.

刍议无线通信的抗干扰技术 篇9

关键词：无线通信,干扰,抗干扰

无线通信的传播环境正是我们日常生活所处的环境, 无线通技术的传输方式主要是应用电磁波进行传播, 电磁波在传输的过程当中会遭受环境中各种因素的干扰, 这就在无形中产生了无线通信的弊端。对无线通信造成干扰的因素非常多, 因为无线通信的传输原理与调制技术区别来看, 通常较为常见的干扰主要有:码间干扰 (ISI) 、共道干抓 (CCI) 、多址干扰 (MAI) 。干扰通常发生通常是在特定的调职模式、频段以及带宽等状态。本文主要讨论的通信技术干扰主要指的是自然生成的一些干扰, 即外界干扰, 针对干扰技术进行研究, 对于促进我国无线通技术的发展具有十分重要的现实意义[1]。

一、无线通信技术与抗干扰技术的背景

电磁波信号具备在自由的空间当中进行传输的特征是总说周知的事情, 无线通信技术正是利用电磁波信号的这个特征来实现信息交换的目的, 现阶段在通信领域当中, 无线通信技术已经具备绝对的发展优势。

针对当前的无线通信技术来说, 电磁波进行传播的环境异常苛刻, 无线通信系统在工作的过程中时刻面临着各式各样的干扰, 这些干扰有的是自然界所生成的干扰, 另外一部分则是人为所生成的, 而人为产生的干扰可以分为有意干扰或者无意干扰这两种。所谓故意干扰, 指的是某个组织亦或是个人为了获取干扰所特定的信号, 故意释放出一种特定的干扰带宽或者频率, 导致对方的通信信号无法进行正常的发送或者接受[2]。

二、无线通信中常见的抗干扰技术分析

2.1跳频技术 (FH)

跳频技术属于一种已经比较成熟的抗干扰技术, 其主要应用于民用无线通信技术当中, 具有较强的抗干扰能力。跳频通信的关键在于应用了一定速度或者规律来实施回跳变的无线电发信频率技术。相较于传统的一成不变的无线电发信频率技术而言, 跳频技术应用多频率频移键控实施码序列选择从而有效保障载波频率不断的进行跳变, 最终实现频谱拓展的目标。通常来说, 跳速的快慢能够直接反应出无线通信跳频系统的工作性能, 跳数越快则表明通信系统自身的抗干扰性能越好, 跳数越慢则反映出无线通信系统的抗干扰能力越差;除此之外, 通过增加跳频的带宽也能够有效提升无线通信系统的抗干扰能力, 跳频的带宽越宽则表示无线通信系统的抗干扰能力越强, 反之则表示无线通信系统图那个抗干扰性能越差。

所以, 拓展跳频的带宽、提升跳频的速度是无线通信技术抗干扰技术的主要发展趋势。而随着无线通信的调制技术、编码技术, 以及信息化技术、数字信号处理技术、微电子技术的快速发展, 跳频技术当前正在朝着自适应的趋势发展。自适应跳频技术指的是无线通信系统具备能够适应通信条件的变化而实施自动跳频, 并且可以有效防止跳频频率集中受到干扰坏频点的能力。而在当前的无线通信自适应跳频系统当中, 自适应已经具有非常多的种类, 除了上文所描述的自适应频率意外, 还自适应均衡、自适应分集、自适应速率、自适应功率等等, 然而无线通信自适应系统的关键技术仍旧是频率自适应, 急无线通信自适应跳频系统主要是通过进行实时的换频与选频, 以此来保障无线通信系统中的通信线路能够长时间工作在良好传播条件的弱噪声信道中[3]。

2.2虚拟智能天线技术与MIMO (多入多出) 技术

最近几年以来, 针对无线通信技术的研究当中, 广大专家与学者诸位关注的是虚拟智能天线技术与MIMO (多入多出) 技术, 这两个技术作为通信领域当中一个十分重要的突破, 已经在理论方面被证实能够有效提升无线通信系统的容量与性能。

MIMO无线传输技术的关键在于能够在发射端应用多个发射天线来进行通信信号的传输, 在接收端能够应用多个接受天线来进行信号的接受, 其在提升无线通信系统的容量与性能的先决条件上, 通过和时空编码、OFDM (正交频分复用) 等技术进行综合利用, 就能够同时达成通信系统的时间、空间以及频率的分集, 从而有效提升通信系统的时域空域以及频域方面的抗干扰水平[4]。然而, 作为一项仍有待于进一步开发的技术, MIMO技术在无线通信抗干扰当中的实际应用还面临着诸多问题, 比如, 无线通信系统的空时编码、功率分配、信号检测以及天线配置等。

智能天线技术与MIMO系统的多天线发送与多天线接收不同的在于, 其关键技术在于借用或者应用相同地域当中工作的其他同类通信设施天线之间产生的相互作用, 从而达成类似于智能天线的功能。智能天线技术的主要优势在于能够保障无线通信系统当中的每一个天线进行同时抑制来自于各个方向的干扰信号源, 本地域当中的全部同类通信装备的物理天线能够共同构成一个虚拟的智能天线网, 从而有效提升天线接收端的信干比, 最终实现提升无线通信系统抗干扰水平的目标。应用智能天线技术以后的无线通信系统的信号干扰能力要远远高于无线通信系统自身的信号干扰能力, 大约能够提升几十d B左右, 其相当于在普通的无线通信系统当中添加了一部抗干扰的电台。

2.3扩频技术

将扩频技术应用于无线通信系统当中, 能够将无线通信当中施放与接受的信号隐藏在噪声当中, 通过针对功率进行有效的调整, 针对波状形的合成噪声进行编码与解码, 因为这个技术能够将无线通信的信号隐藏在噪声当中, 所以也能够达到有效防止电磁干扰的目的。

扩频技术最为常见的类型主要为直接序列 (DS) 扩频技术, 即为了实现让无线通信系统中的通信信号隐藏在噪声当中, 拓展通信信号的频带, 能够让信号的功率谱密度降低 (即单位频带中的功率变低) 。应用直接序列扩频技术的无线通替你高兴系统不但具有信号隐藏性高, 同时具有能够抗多种途径干扰的能力, 并且还能够达成码分多址, 所以, 其在数字蜂窝通信与卫星通信当中的应用较为广泛, 其能够有效提升数字蜂窝通信与卫星通信的抗干扰水平。

作为第三代移动通信系统 (3G) 的核心技术, CDMA技术也采用了直接序列扩频技术, 但由于CDMA对多个用户进行随机接入的特点, CDMA直接序列扩频技术容易受到多址干扰, 这是因为随机接入的用户所使用的扩频码不能保证严格正交, 造成用户间无法做到严格同步, 从而引起非零互相关系数的问题, 因此造成了CDMA的用户间发生多址干扰, 严重影响了CDMA通信系统的通信质量和系统容量[5]。随着CDMA系统多址干扰的日益严重, 多用户检测技术成为当前和未来移动通信的关键问题之一。

2.4混合技术

将各种无线通信抗干扰技术的基础之上, 可以进行组合来产生新的混合抗干扰技术, 比如DS/FH混合抗干扰技术, 通常而言, 应用混合技术要远远比单一的跳频技术或者扩频技术要更为复杂, 要实现也较为困难。然而, 将不同的无线通信抗干扰技术进行结合, 最终获得的抗干扰能力要远远优于单一的抗干扰技术。比如, DS/FH系统, 其在处理增益方面并非FH与DS处理增益进行简单的相加, 而是应用DS/FH混合技术的无线通信系统要比单独应用单一的FH或者DS的无线通信系统获取更为优秀的跳频效果与更为宽广的频谱, 所以获取的增益更佳。然而这种技术的主要缺点在于无线通信系统的复杂程度过高, 导致生产成本过高。

三、结语

无线通信技术在抗干扰技术方面的发展仍然在不断的进行发展, 不同的模式也在不断的进行发展, 并且已经获得良好的成效, 并且在当前已经较为成熟的抗干扰技术也在进行着持续的优化。无线通信技术所具有的高效性、方便性以及移动性都是其他各种模式所无法替代的, 所以, 今后的社会, 无线通信技术必然成为主流的信息传输模式。在信息化高速发展的网络体系当中, 智能组网的发展, 能够促进无线通信技术朝着更为广阔的发展空间。

参考文献

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[2]徐秦.无线通信技术热点及发展趋势[J].装备制造.2010 (01) :211-212

[3]夏晨.浅谈无线通信技术在我国实践的应用[J].信息系统工程.2012 (03) :497-498

[4]姚先秀.通信系统抗干扰试验方法探讨[J].科技创新导报.2012 (15) :323-234

无线通信抗干扰技术及发展趋势 篇10

1无线通信抗干扰技术发展历程

在无线通信, 有各种自然和人为性的干扰信号, 包括机器噪声, 码间干扰, 单音干扰, 宽窄带干扰, 多址干扰, 天线之间的干扰等。军事无线通信系统中有许多形式的干扰可以根据频谱的形式将干扰分为瞄准干扰, 阻塞干扰, 部分频带干扰和扫描式干扰等。当前, 在国外, 有源电子干扰技术的干扰功率已有百千瓦, 脉冲峰值功率高达106W及以上, 干扰频率范围已达到0.15 GHz~20 GHz, 还可以生产各种形式的干扰。干扰信号为通信系统带来了巨大的损害, 因此抗干扰信号处理技术是通信信号处理和研究中的要点和重点。跳频 (FH) 通信作为抗干扰通信的重要方法, 在军事通信领域的得到可大规模的使用。20世纪60年代, 国外就对跳帧体制理论和技术进行了研究, 在70年代时, 英、法、美、以色列等国陆续研制成功实用的跳帧电台, 在80年代时, 跳频电台已成为世界主要军事强国的军事通信设备并且无线电通讯被广泛用于战场中。由于通信技术的迅速发展, 特别是超短波通信技术, 超短波战术跳频通信在现代化战争中发挥着日益重要的作用。由于过去十年中数字信号处理技术 (DSP) , 超大规模集成电路和软件技术和新成果的不断发现和研究, 使超短波通信技术不断向数字化的方向快速发展。由于直接序列扩频 (DS) 和跳频技术理论更早更成熟, 容易实现。1966年, 美国第一颗军事通信卫星DSCS I使用扩频多址接入技术。目前, 美军正在使用的舰队通信卫星FL TSATCOM, Milstar卫星租用卫星LEASA'I等都是采用直接扩频和卫星上解扩技术。但是, 因为设备水平, 同步捕获和宽带均衡的实际情况, 所以处理增益最高达到36d B.由于传输距离较远, 短波通信的作为较长距离军事通信的有效方法, 经常使用扩频, 跳频和加强型的跳频扩频 (chess) 技术。

2无线通信抗干扰新技术及发展趋势

通信干扰的日益发展, 无线通信反干扰还需要继续发展, 如今, 出现了许多新的抗干扰技术支持, 为站场通信保障提供有力的技术基础。

下面是一些典型的新的抗干扰技术:

超窄带技术:近年来, 高速通信和信息技术的发展, 人们提出了新的概念和高度创新的技术, UWB (超宽带) 和UNB (超窄带) 无线通信系统特别引起了关注。前者从系统到实际已取得初步成功, 广泛的应用于军事, 后者的研究则是刚刚开始。

多输入多输出 (MIMO) 技术:MIMO无线传输技术是通信领域的一项重要技术突破, 近年来引起了人们的广泛关注与研究兴趣。MIMO技术是指在发射端通过多个发射天线传送信号, 在接收端使用多个接收天线接收信号的无线通信技术, 目前理论已经证明应用MIMO技术能极大地提高无线通信系统的性能和容量。将MIMO技术与OFDM、时空编码相结合, 就能同时实现空间分集、频率分集和时间分集。这样就能在空域、频域和时域上实现抗干扰。由于MIMO通信系统提供的信道容量很大, 这就为数据率提供了一个很大的变化范围, 因此在速度域上也能实现抗干扰。但是, 将MIMO技术应用到通信抗干扰中, 如干扰MIMO的信道模型, 天线配置, 功率分配, 信号检测。空时编码等许多问题需要探讨。

虚拟智能天线技术:最近的年份较先进的通信技术是智能天线技术。智能天线可以压制敌人的多方干扰, 信号干扰比增加几十分贝。无线电抗干扰的有效性并不比一般的抗干扰电台差。虚拟智能天线是使用或借用同一地理区域和类似的其他通讯装备天线之间的相互作用, 实现了类似智能天线的功能, 以提高天线的信号接收端的干扰比和提高抗干扰性能。也可解释为本地区内所有类似通信设备的物理天线形成了智能虚拟网络, 该机制是与MIMO不同的多天线发射和多天线接受技术。多通道信号处理和多通道信号的交互式实现虚拟智能天线的关键。智能天线技术相对成熟, 数字信号处理技术和智能天线技术的不断发展使终端接收和发送多个信号成为可能, 而在蜂窝移动通信技术里, 现在的技术已经可以实现基站和移动台之间的互相控制。这些技术为虚拟智能天线的研究提供了很好的基础。

基于信号处理综合抗干扰技术:新的通讯设备和系统里, 信号处理基础上的多种抗干扰措施有跳频、扩频、混合扩频、伪信号隐蔽、数据猝发、自适应干扰抑制、前向纠错等。所有这些措施都有时变性, 能够依据据电子战的环境进行变化和组合, 如跳频, 可以随机变速率跳频、自适应跳频等。

随着微电子技术、计算机技术、网络通信技术等信息技术的飞速发展, 无线通信抗干扰技术发生巨大变化。尤其是军用通信、以低截获、数字化处理、网络化为主要特点, 向通用化、软件化、智能化、综合一体化方向发展。具体地说, 无线通信抗干扰技术的发展趋势有:1) 采用新的抗干扰技术, 为了满足未来的通信需要, 将采用更多的新型抗干扰技术, 如超窄带技术、多入多出技术、虚拟智能天线技术、智能组网技术、软件无线电技术等;2) 综合使用多种抗干扰技术, 典型应用时调频、直扩和跳时3种基本抗干扰体制的组合应用;3) 向网络化抗干扰发展, 智能组网技术在网络级就可以进行抗干扰。

参考文献

[1]Tero O janpera, Ramjee Prasad著.宽带CDMA:第三代移动通信技术.朱旭红, 译.北京:人民邮电出版社, 2001.

探讨无线通信中的传输干扰问题 篇11

关键词：无线通信；传输；干扰

中图分类号：TN92

对无线通信传输干扰源的抵御，经过一段时间的努力，取得了可喜的成绩，但是因为无线通信事业与干扰方式发展基本同步，所制定出来的无线通信抗干扰措施只能持续一段时间，无法长时间满足无线通信传输需求，所以只有不断地加强研究，才能确保无线通信事业良好地发展下去。

1 无线通信特点

相比传统的通信模式，无线通信具备明显的优势。在其传输中，电磁波是其主要的传输介质，这一种介质能够在空间里随意的、自由的传播，能够将信息的交换功能加以实现。随着无线通信在最近几年的不断发展，其应用领域也在不断地拓宽。在使用过程中，无线通信具备高效、便捷简单的、安全可靠等诸多运行优势。

2 常见的信号干扰源

虽然无线通信技术的出现，将原本有線信号传输中存在的不足之处进行了改善，并且也为信息的传输提供了平台，这标示这我国的通信科技所呈现出来的改革趋势。但是，在当今的信息时代之下，人们出现了越来越高频率的信息交换活动，导致无线通信网络需要承担更大的工作荷载，这样就很容易导致通信网络故障的出现。在无线通信网络中，信号干扰是最为常见的干扰，由于外界环境的变化，就可能导致信号出现中断与减弱等问题。通过综合方面的分析，无线通信传输受到干扰的主要来源包含了：第一，噪声，如果信号的传输需要经过噪声相对较强的区域，其传输的正常频率秩序就会受到一定的干扰，将信号传递的强度降低。第二，谐波，通信信号受到电力谐波的干扰非常低明显，如果出现过高的电力基波频率，就会对通信电波的稳定传输带来影响，甚至可能出现信息丢失的情况，最终对信息的传递带来直接干扰。而这一部分干扰又会影响到信息通信的效果与质量，最终对无线通信的信誉带来影响。

3 无线通信传输受到干扰的原因

3.1 外部噪音

在无线通信传输过程中，能对无线通信传输产生干扰的因素很多，其中大部分的干扰因素来源于外部噪音，主要包括宇宙、太阳以及其余的方面，并且具备强度大、时间短等特点在传输过程中，应针对性采取措施才能将其克服。另外，人为因素中的车辆、电器以及高压输电线等噪音，也是外部噪音的主要来源。这一部分噪音与频率有着直接关系，同时也会受到外界环境的影响。所以，为了降低这一类干扰的影响，需要采取一些屏蔽方式来降低干扰[1]。

3.2 通信设备本身

在传输过程中，因为通信设备本身的原因，也可能对传输造成一定的干扰，如，收信机、发信机被干扰或者是天线内部出现缺陷。尤其是在工作过程中，通信设备极易产生噪声，影响信号的传输。另外，由于电路内部被外界干扰物质侵入，而内部又缺少先进的过滤设备，使得杂乱的电磁波影响到信号的正常传输。对于这样的干扰，就可以通过通信设备改良的措施提高通信设备性能，有效降低通信设备自身的干扰。

3.3 通信网络

各个电台发出的信号会相互影响，尤其是在同时工作时，更容易出现同频干扰、信号阻碍或者是邻道干扰，个别情况还会出现互调干扰。一旦产生这几类型干扰，就需要采取改善措施。另外，部件接触不良也会出现糊掉干扰。在某种情况下，发射系统会出现较高的辐射，如果在收机旁有大功率发射台，这样就会导致杂乱信号侵入，让回路处于饱和的状态，再加上附近干扰信号特别抢，最终引起干扰阻塞。这种情况一般是发生在距离通信机较近的区域，是因为天线的耦合而出现信号传播的阻塞。如果收到其他信号干扰，就成为邻道干扰。产生邻道干扰的主要原因是收机回路本身存在缺陷。在无线传输过程中，如果管理频率不当亦或是设备出现问题，就会有同频干扰出现，同频干扰主要是因为电台正常工作时的频率一致，由于其调制相位，最终产生同频干扰。

3.4 网络间

在同一个区域之内有众多通信网络，由于通信网的不同，也会在彼此之间产生干扰，这些干扰就会影响信号的传输。面对这一类情况，就需要在组网之前勘察当地的实际情况，对周围的频点有充分地了解，才能确保组网设计的合理性。

4 无线通信中传输干扰抵御的有效措施

4.1 对干扰源进行详细盘查

抵御传输干扰，首先需要对干扰源进行盘查处理，确定干扰源具体的位置和具体类型，如此才能对症下药，找准问题的结症所在。但是想要盘查出原因，并非简单的事情，常常会遇到情况不明的问题，无法辨认问题所在。所以，建立在分析与研究实际环境的基础上，再配合一定的设备与仪器的支持，从细微之处出发，才能找到干扰源，实行相应的干扰抵御措施[2]。

4.2 更新通信设备

很多设备都会干扰无线通信的正常传输，如在打电话时，收音机、广播电台等处于开启状况，就会干扰手机的通信信号，使得打电话时出现较高的刺耳声音，导致手机信号接收无法全面，而收音机内也会出现杂乱的噪音。针对如此情况，就需要对通信设备抗电磁波频率的干扰能力予以更新，从接收器、调频器以及发射器等装置入手，尽可能改善其性能，之后再合理地优化无线通信设备的信号连接方式，确保其与设备相互吻合。此外，在通信设备使用时，应将其余通信设备关闭，确保信号不受干扰。

4.3 创新通信技术

推动通信事业发展，离不开通信技术的创新，创新技术，无论是对解决无线通信传输存在的干扰问题，提升传输质量，都有着重要意义。如最近几年出现的wifi信号技术，就是一种通过无线信号将手机、PC终端以及平板电脑相互连接的技术，这样可以降低在信号传输过程中无线通信面临的干扰，wifi是将小型智能天线与动态波束相互结合，实现信号之间的互联互通，最终解决因为环境影响而造成的信号干扰或者是中断等情况[3]。

4.4 更新通信网络系统

更新与改造通信网络系统需要通信网络共同完成升级更新改造，尽可能将不同组网之间的互调干扰降低。所以，通信网络公司首先需要改造自身的通信网络系统，尽量选择在噪音小、干扰源少的空旷地带建设信号发射塔，利用硬件设施对通信网络系统进行排查，一旦发现异常，需立刻更新装备。为了让无线通信处于一个优质的“干净”环境，增强对外界环境干扰的抵御能力，就需要一个高效而又高频的通信网络系统，让无线通信网络系统能以敏捷、灵活地方式来抵御外界干扰，确保正常的无线通信信号传输。

5 结束语

时代的进步、社会的发展，让人们的生活、生产已经无法离开无线通信技术，并对其产生了强烈的依赖感。无线通信技术的存在，让人们可以保持实时的联系，不再受到地点的限制，在一定程度上方便了人们的生活与工作。但是方便的同时，我们也无法忽略对无线通信传输带来干扰的因素，只有懂得抵御这一类干扰，提高无线通信设备性能，以系统的优化以及无线通信技术的创新等措施，提高相应的抵御能力，才能确保无线通信技术得以稳步的发展下去。

参考文献：

[1]陈亚丁，李少谦，程郁凡.无线通信系统综合抗干扰效能评估[J].电子科技大学学报，2010（02）：196-199+208.

[2]汤再江，王浩，鲁鹤松，郭英.无线通信及其干扰的建模与仿真研究[J].装甲兵工程学院学报，2009（01）：65-69.

[3]陈博杰.认知无线通信系统中的传输技术研究与实现[D].西安电子科技大学，2014.

无线通信抗干扰技术及发展趋势 篇12

随着军事通信在现代战争中的作用和地位的不断提升,军事通信抗干扰问题也日益突出。在未来的战场上要保证通信畅通,必须要发展新的抗干扰技术来应对敌方的通信干扰。

1 典型的抗干扰技术

近些年来,为应对通信干扰,已经出现了许多成熟的无线通信抗干扰技术,例如:实时选频、高频自适应、跳频技术、扩频等。

1.1 实时选频技术

在实时选频系统中,通常把干扰水平的大小作为选择频率的一个重要因素。所以由实时选频系统所提供的优质频率,实际上已经躲开了干扰,可使系统工作在传输条件良好的弱干扰或无干扰的频道上。近年来出现的高频自适应通信系统,还具有“自动信道切换”的功能。也就是说,遇到严重干扰时,通信系统将作出切换信道的响应。

1.2 高频自适应抗干扰技术

高频自适应是指高频通信系统具有适应通信条件变化的能力。在高频通信系统中可以有各种类型的自适应,如频率自适应、功率自适应、速率自适应、分集自适应、自适应均衡和自适应调零天线等。但是改善高频无线电通信质量、提高可通率的最有效的途径是实时地选频和换频,使通信线路始终工作在传播条件良好的弱噪声信道上。所以一般来说,高频自适应就是指频率自适应。

1.3 高速跳频技术

跳频通信就是针对传统无线电通信的弊端,使原先固定不变的无线电发信频率按一定的规律和速度来回跳变。从抗干扰通信角度来看,跳频通信是靠载频的随机跳变来躲避干扰,将干扰排斥在接收信道以外来达到抗干扰的目的,避免敌方电台的测向和干扰。跳频通信技术在抗干扰通信方面的突出优势,使其在通信装备中得以广泛应用,并且成为超短波通信装备的主要抗干扰技术。

对于跳频通信而言跳速的高低直接反映跳频系统的性能,跳速越高抗干扰性能越好。提高跳速、扩展跳频带宽是跳频通信的发展方向。提高跳速可以防止敌方进行跟踪式干扰,跳频带宽的增加则直接提高了通信系统的抗干扰处理增益。如美国的军事星跳频速率大于10 000跳/s,跳频带宽达到2 GHz。

1.4 扩频技术

通过扩频技术,可以把通信信号隐藏在噪声中,而且只要对功率进行有效的调整,就可对波状形的合成噪声实施编码和解码。作战中采用这种通信方式,敌方截获和探测的概率就大大降低,即使侦收到了,也很难对信号进行分析利用。同时,由于把通信信号淹没在噪声中,也解决了电磁干扰的问题。

利用扩频技术,采用很宽的频带形成伪噪声通信,这对窄带干扰会有很强的抗干扰能力。不过,由于频谱连续,寻找合适频带也是一个问题。

2 无线通信抗干扰新技术

随着通信干扰这支“矛”的不断发展,无线通信抗干扰这面“盾”也需要不断发展,当前就涌现出很多新型抗干扰技术,为战场通信保障提供强有力的技术基础。下面介绍几种典型的新型抗干扰技术。

2.1 超窄带(UNB)技术

近几年来,随着通信和信息技术的高速发展,人们提出了一些具有高度创新性的新概念和新技术,其中UWB(超宽带)和UNB(超窄带)无线通信系统格外引人注目。前者从概念的提出到实用系统的研制已经初见成效,在军事上已经得到了应用;而后者的研究还刚刚起步。

对于军事通信,超窄带技术大有用武之地。在数据率相同的情况下,采用UNB技术,信号能量被浓缩在很窄的频带里,从而大大增加了抗干扰能力。UNB通信技术特别适用于中长波通信系统。地下通信和对潜通信必须采用VLF、LF波段,其主要缺点是频率低、带宽窄、传输速率极低。采用UNB通信系统恰恰可以化被动为主动,只需要极小的带宽就可以传输几十kb/s的数据,极大地提高了中长波通信的传输效率,UNB技术一旦成熟,其应用前景无可估量。

2.2 多入多出(MIMO)技术

MIMO无线传输技术是通信领域的一项重要技术突破,近年来引起了人们的广泛关注与研究兴趣。MIMO技术是指在发射端通过多个发射天线传送信号,在接收端使用多个接收天线接收信号的无线通信技术,目前理论已经证明应用MIMO技术能极大地提高无线通信系统的性能和容量。

将MIMO技术与OFDM、时空编码相结合,就能同时实现空间分集、频率分集和时间分集。这样就能在空域、频域和时域上实现抗干扰。由于MIMO通信系统提供的信道容量很大,这就为数据率提供了一个很大的变化范围,因此在速度域上也能实现抗干扰。但是,将MIMO技术应用到通信抗干扰中还有大量问题需要研究,比如MIMO通信抗干扰信道模型、天线配置、功率分配、信号检测、空时编码等。

2.3 虚拟智能天线技术

智能天线技术是近年来最先进的通信技术之一。一个智能天线可同时抑制来自不同方向的多个敌方干扰,使信号干扰比提高几十dB。智能天线抗干扰的有效性不亚于一部抗干扰电台。虚拟智能天线则是利用或借用在同一地域内工作的其他同类通信装备天线之间的相互作用,实现类似智能天线的功能,以加强本天线接收端的信干比,提高抗干扰性能。也可以理解为将本地域内所有同类通信装备的物理天线组成一个虚拟的智能天线网,其机理不同于MIMO系统的多天线发送和多天线接收技术。

实现虚拟智能天线的关键在于多通道信号处理和多通道信号交互。智能天线技术已相对成熟;随着数字信号处理技术、智能天线技术的发展,一个终端同时接收和发射多个信号已成为可能;在蜂窝移动通信中,目前的技术已经能够实现基站与移动站之间的相互控制。这些技术为虚拟智能天线的研究提供了很好的基础。

2.4 智能组网技术

智能组网技术是指抗干扰通信网系可以自动感知电磁环境,对受干扰程度作出分析判断,实时调整通信系统的网络结构。例如,在卫星通信系统中,对于空间传输网路,建立多种路由传输方案。当系统受到不可抵御的强干扰时,主动关闭某些传输通道,减少系统承载信息量,根据优先级别,优先将重要信息迂回到其他路径进行传输。当干扰分析与识别设备发现干扰消除时,能自动恢复到正常工作状态。

智能组网技术是面向通信过程和网络、系统的,可以最大限度地利用现有的通信资源,提高通信系统的抗干扰能力和生存能力。

2.5 软件无线电技术

近年来,随着软件无线电技术的出现和发展,为综合抗干扰技术的实现提供了方向。在软件无线电中采用扩、跳频抗干扰技术,完全可以与时变技术相结合。此时扩、跳频的速率、范围、方式都可参量化,根据不同的使用场合和干扰情况进行变化。一部设备可以做到既可单独跳频工作也可直扩方式工作,还可跳频与直扩混合方式工作,这样将大大增强通信系统的抗干扰能力。

软件无线电技术可以应用到其他抗干扰技术中,例如智能一体化抗干扰终端技术。在数字化终端的基础上,利用软件无线电技术,中频以下部分用综合基带设备的通用硬件实现,各种电路功能均用软件算法模块实现,构成一个开放式的软件无线电平台。既可以在硬件不变的情况下,通过改变或下载软件,方便地改变其性能/功能,也可以在通过更换或增加部分处理模块,使其在投入不大的情况下,使抗干扰终端功能和性能升级。通过软件无线电实现对抗干扰终端的重配置,可以以最少的通用硬件满足各种数据类型的需要。

3 综合抗干扰技术

在电子战环境中,不仅单台通信设备要具有多种通信模式和抗多种干扰的能力,更重要的是整个通信系统和网络要具有综合抗干扰能力,能在系统、网络的综合对抗中,在任何复杂环境下,迅速、可靠地传输信息。

3.1 基于信号处理的综合抗干扰技术

在新一代的通信设备和系统中,仅采用基于信号处理的多种抗干扰措施,如跳频、扩频、混合扩频、自适应干扰抑制、数据猝发、伪信号隐蔽、前向纠错等。这些措施又具有时变性,可以根据电子战的环境进行变化和组合,如跳频,可以随机变速率跳频、自适应跳频等。

3.2 基于天线与传播的综合抗干扰技术

在军用移动无线通信系统中,除了节点互连接力机外,中心台和移动台都使用全向天线。这样,干扰可如同信号那样从四面八方进入接收机。应用天线自动调零和方向性跟踪技术,就可抑制任何方向来的干扰或增强接收输入的信号干扰比。如果在跳频和多进制直扩结合接收的基础上再增加这种天线自适应抑制干扰,将为电台设备提供相当强的抗干扰能力。

3.3 “通中扰”、“扰中通”抗干扰与对抗综合技术

在战场上,敌我双方在相同的通信频段内工作,我方应能在进行抗干扰通信的同时,对敌方的地空、空空、地地通信产生干扰(称为“通中扰”);我方在对敌方通信指挥系统实施干扰压制时,又能在同一频段中实现我方的通信(称为“扰中通”)。

“通中扰、扰中通”综合技术研究的目的是敌我双方的通信处于同一频带内的情况下,达到通信和干扰同时进行,实现通信、干扰一体化。在其总体方案中,利用综合控制技术、软件无线电技术和自适应干扰抑制技术,将各种抗干扰通信体制和通信干扰体制有机地结合起来,实现通信和干扰的协调统一;同时根据实战态势和战场环境选择最合适的通信和干扰方式,针对敌方的通信体制,选择对这种通信的最有效的干扰措施,针对敌方的干扰体制,选择对这种干扰最好的抗干扰通信方式,使得通信和干扰都达到最佳的效果。

研究这种抗干扰综合技术对保证正常的通信、解决通信侦察、通信干扰和通信指挥之间的矛盾,满足未来信息战争的需要,有重大意义。

4 发展趋势

随着微电子技术、计算机技术、网络通信技术等信息技术的飞速发展,通信抗干扰技术发生巨大变化。尤其是军用通信,以低截获、数字化处理、网络化为主要特点,通用化、软件化、智能化、综合一体化发展。无线通信抗干扰技术的发展趋势概括如下:

① 采用新的抗干扰技术。为了满足未来的通信需要,将采用更多的新型抗干扰技术;

② 综合使用多种抗干扰技术。典型应用是跳频、直扩和跳时3种基本抗干扰体制的组合应用;

③ 向网络化抗干扰发展。智能组网技术在网络级就可以进行抗干扰。

5 结束语

从无线通信抗干扰技术的发展趋势来看,无线通信的抗干扰不再仅仅局限于信号处理的方向上,而是向多元化、综合抗干扰的方向发展。需要紧盯通信干扰这支“矛”的发展,并研发抗干扰这面“盾”特有的技术,才能够在未来的战场上抵抗通信干扰的进攻,保障战场通信的顺畅。 ?

参考文献

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