无线电技术的无线通信系统抗干扰技术研究

无线电技术的无线通信系统抗干扰技术研究

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摘要:伴随着我国科学技术水平的不断提高,无线通信技术逐渐替代了有限通信技术,并且受到了越来越多人的关注与认同。在我国当下的社会环境当中,无线通信系统能够显著提升通讯服务的质量,对于整个社会的经济发展都起到了的不容忽视的重要作用。然而,无线通信系统在实践环节受干扰问题的影响十分严重,很多区域环境例如公共场所当中的无线通信系统更是长期遭受干扰因素的影响,这就给我国无线通信系统今后的应用与发展带来的严峻的挑战。

关键词:无线通信系统;抗干扰技术;应用研究

1无线通信系统

无线通信系统,由干扰信号检测模块、收发信机模块、控制模块、计算机模块四个部分组成。无线通信系统是在干扰通信的检测模块,利用滤波器和混频器,将天线所接受的无线干扰信号转换为中频信号,通过A/D将中频信号变为数字信号,再将所采集的干扰信号参数,采用DSP输人计算机。计算机根据所输人的干扰信号参数,采取针对性的抗干扰措施,重新设定数据的传输码率,改变相应的调制参数,将调整后的信息传输至无线通信系统。

2无线通信系统中常见的干扰

2.1互调干扰

这种干扰因素也被称为交调干扰,主要是由两种或两种以上不同频率的有用信号经过同一个非线性电路时所引发的干扰情况,不同频率的有用信号之间相互调制,进而导致交调信号的频率成分出现问题,直接影响到无线通信系统的稳定性。

2.2邻频干扰

具体指的是干扰信号当中的载频与附近的有用信号相互接近,进而导致载频的实际功率落入接收机的可接受范围以内,致使有用信号的频谱出现在接收机的频谱与频带当中,从而影响到无线通信系统的稳定运行,严重情况下还会造成长时间的无线通信中断等情况。同频干扰和邻频干扰问题较为突出,主要是因为频分复用蜂窝小区所致,这种小区将总的频带划分成了若干个子带,每一个小区分别使用一个子带构建成一个基站,不同的小区之间相互形成完整的区群,借由小功率的基站替代了大型基站。但是这种模式将有限的频带资源全部分散,致使同频干扰和邻频干扰问题一旦出现,就很容易导致区域环境内的无线通信系统陷入中断,并且对通信信号造成强烈的干扰。

2.3同频干扰

也是常见的一类无线通信系统干扰因素,这种干扰因素一般出现在较为复杂的电磁波环境当中,有用信号与其他干扰信号在无线电磁波的影响下,其载频可能出现一段时间的相同,这就会导致接收机受到两种、或两种以上同频信号的干扰,严重影响正常的无线通信。功率控制是解决这一问题最为有效的方法,但是结合同频干扰的实际情况进行分析以后可知,由于移动信号发射台当中的同频无线信号功率较低,借助先进设备与控制技术准确计算每台移动信号发射设备的最小发射功率的难度较大,因此很容易出现偏离与误差的情况,这就给同频干扰的控制工作造成了极大地难度。

3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人计算机。在收发信机模块中,发信时音频信号经过A/D转换之后进人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1F信号,然后进行A/D变换,对1F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。

4无线通信系统中的几种抗干扰技术

4.1MINO技术

MINO技术具体指的是一种多输入多输出的新型通信技术,该技术主要是利用无线发射器来发射多个信号,并且在接受信号的同时实现多数信号的叠加,从而有效恢复出更加完整的有用信号。MINO技术的实践应用是我国无线通信技术创新型应用与发展的成果,众所周知,无线通信系统的容量是衡量通信系统的一个重要指标,MINO技术在本质上来说仍是基于系统容量公式来运作的,通过对无线通信系统的容量公式进行研究可知,在功率与带宽相同的情况下,如果同时增加发射天线与接收天线的数量就可以充分提升无线通信信道的系统容量。就理论上进行探究可知,如果无限制的增加天线数目,便能无线增加无线通信系统的容量。因此,MINO技术在系统当中的应用能够大大提升无线信道的抗干扰性能,提高无线信道的系统容量。

4.2FHSS技术

FHSS技术也叫作跳频扩频技术,具体指的是利用载波频率在多个频率点上进行伪随机跳变的方式,以此减少自然因素或人为因素对某一频段的干扰。跳频扩频技术的实施关键是如何产生伪随机码序列,并且确保信号接收与发射的过程中能够保持伪随机跳变的方式,以此避免外部因素对无线通信所造成的干扰。根据香浓公式可知,通信系统当中的最大传输速率与码元速率和信噪比息息相关,当码元速率增加时,不需要较高的信噪比依然能够保持着和以前相似的信号传输速率,这就是FHSS技术(跳频扩频技术)所带来的便捷与应用优势。

4.3智能天线技术

随着我国数字信号处理技术的不断完善,越来越多的新技术接连开始出现在市场环境当中,这为我国无线通信行业的发展与创新提供了无限的可能。智能天线技术作为一种尖端的无线通信抗干扰技术,主要是借住智能天线对可能干扰无线信号的诸多问题因素进行限制,利用空间域时刻而直接的对目标发射无限电磁信号,确保其他干扰因素对用户无线通信的干扰程度降到最低。智能天线技术之所以能够提高无线通信系统的抗干扰能力,主要还是因为该技术只向某个特定方向发射无线电信号,智能天线的主波束直接对准了接收端,从而致使有用信号的传输更加高效化。

4.4无线电技术

无线通信系统的稳定运行需要方方面面的技术支持,无线通信过程中的频谱资源相当宝贵,信号之间相互干扰的原因也多种多样,因此,无线通信系统及相关技术手段更应该得到广泛的关注。认知无线电技术最为一种高效化的无线通信抗干扰技术,该技术可以主动分析当前的频谱环境,在发现某些频段暂时没有被其他信号占用的时候,该技术能够及时确保自身用户使用到这些频带,以此提高了无线通信系统的通信效率与系统容量。认知无线电技术还具有对自身频谱环境的认知与学习功能,在通信环境当中,该技术能够吸取过去的错误经验,并且对目前的无线通信环境进行准确分析,具有较高的智能性。

结束语

综上所述,抗干扰技术在实践环节能够充分提高无线通信系统的信号传输效率,以此最大程度的保留无线通信系统的完整性与科学性。这种技术手段的适用性较广,在我国今后的无线通信领域理应得到充分的应用与推广。

参考文献:

[1]韩宝安.无线通信抗干扰技术研究[J].电子制作,2014,02:164.

[2]杨振雷,张柏霖.无线通信中的抗干扰技术研究[J].中国新通信,2014,01:27

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[4]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,2010,02:196一199+208.

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