無(wú)線通信抗干擾技術(shù)綜述與分析

袁路

【摘要】 隨著用戶體驗(yàn)要求越來(lái)越高，無(wú)線通信的抗干擾技術(shù)顯得尤其重要。眾所周知無(wú)線通信是通過(guò)電磁波的形式傳輸，但電磁環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，因此抗干擾技術(shù)成為無(wú)線通信發(fā)展的一個(gè)制約因素。筆者通過(guò)當(dāng)今無(wú)線通信發(fā)展背景，闡述了幾種成熟的抗干擾技術(shù)，并對(duì)無(wú)線抗干擾技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行趨勢(shì)展望。

【關(guān)鍵詞】 抗干擾技術(shù) 無(wú)線通信技術(shù) 發(fā)展前景

一、 無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展背景

全球通信技術(shù)的發(fā)展日新月異，各種無(wú)線技術(shù)相互依托發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)應(yīng)用綜合化、網(wǎng)絡(luò)一體化、接入多元化寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的大格局，并逐步實(shí)現(xiàn)無(wú)線寬帶和有線網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)融合。對(duì)于現(xiàn)代的無(wú)線通信而言，傳播的電磁環(huán)境相當(dāng)苛刻，無(wú)線通信系統(tǒng)受到干擾的幾率大增。由于無(wú)線通信的調(diào)制技術(shù)以及傳播原理的不同，帶來(lái)的就是不同種類(lèi)的干擾。干擾往往對(duì)通信系統(tǒng)影響很大，對(duì)通信的安全性、隱秘性的影響尤為突出，因此對(duì)于無(wú)線通信中的抗干擾技術(shù)的研究，就顯得尤為迫切。

二、 無(wú)線通信成熟的抗干擾技術(shù)

1、跳頻技術(shù)。跳頻通信，針對(duì)傳統(tǒng)無(wú)線電通信的短板，利用發(fā)信頻率按一定的規(guī)律和速度來(lái)回跳變，來(lái)規(guī)避或躲避無(wú)線通信收到干擾。跳頻技術(shù)可以降低多種類(lèi)型的干擾，如同信道干擾，鄰信道干擾等。跳頻技術(shù)能使移動(dòng)臺(tái)所受的連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間干擾變成單個(gè)突發(fā)脈沖的不連續(xù)干擾；而這種干擾通過(guò)信道解碼、去交織與糾錯(cuò)，可以在很大程度上獲得糾正。因此采用跳頻技術(shù)后使得基站和移動(dòng)臺(tái)可以在較惡劣的電波環(huán)境下保持正常工作。2、擴(kuò)頻技術(shù)。擴(kuò)頻通信技術(shù)在發(fā)送端以擴(kuò)頻編碼進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，在接收端以相關(guān)解調(diào)技術(shù)收信。擴(kuò)頻技術(shù)就是將有用信號(hào)的頻譜擴(kuò)展，窄帶變成寬帶，使其頻譜密度降低。直接序列擴(kuò)頻和跳頻技術(shù)是在擴(kuò)頻通信中應(yīng)用最廣的兩種技術(shù)，直擴(kuò)和跳頻技術(shù)的抗干擾機(jī)理不同，直擴(kuò)系統(tǒng)靠偽隨機(jī)碼的相關(guān)處理，降低進(jìn)入解調(diào)器的干擾功率來(lái)達(dá)到抗干擾的目的；而跳頻系統(tǒng)是靠載頻的隨機(jī)跳變，躲避干擾，將干擾排斥在接收通道以外來(lái)達(dá)到抗干擾的目的。3、高頻自適應(yīng)抗干擾技術(shù)。高頻自適應(yīng)是指高頻通信系統(tǒng)具有自行適應(yīng)通信條件變化的能力。在高頻通信系統(tǒng)中可以有各種類(lèi)型的自適應(yīng)，如頻率自適應(yīng)、功率自適應(yīng)、自適應(yīng)均衡和自適應(yīng)調(diào)零天線等。高頻自適應(yīng)技術(shù)通過(guò)探測(cè)—比較—修正的方法來(lái)克服電離層信道給通信質(zhì)量帶來(lái)的影響，是一個(gè)較完善的自適應(yīng)系統(tǒng)，它主要解決鄰道干擾和人為干擾問(wèn)題。

三、 無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的新發(fā)展

1、 智能天線技術(shù)。智能天線技術(shù)通過(guò)天線陣列形成可控的波束，對(duì)用戶進(jìn)行指向并隨時(shí)跟蹤。它具有“兩增兩減”的優(yōu)點(diǎn)，即增加通信容量、增加通信速率、減少電磁干擾、減少手機(jī)和基站發(fā)射功率，同時(shí)具有定位功能。其主要通過(guò)某種算法來(lái)調(diào)節(jié)各各陣元信號(hào)的加權(quán)幅度和相位，從而調(diào)節(jié)天線陣列的方向圖，最后達(dá)到增強(qiáng)所需信號(hào)抑制干擾信號(hào)的目的。2、 MIMO技術(shù)。MIMO即多輸入多輸出技術(shù)，指使用超過(guò)一個(gè)天線來(lái)傳輸和接收同一頻道內(nèi)的兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立數(shù)據(jù)流的無(wú)線技術(shù)。MIMO技術(shù)非常適用于城市內(nèi)復(fù)雜無(wú)線信號(hào)傳播環(huán)境下的無(wú)線寬帶通信系統(tǒng)，它能充分利用空間資源，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信道容量的成倍提高，被視為4G移動(dòng)通信的核心技術(shù)。此技術(shù)能同時(shí)在空域、頻域和時(shí)域上實(shí)現(xiàn)抗干擾，正因?yàn)镸IMO通信系統(tǒng)可提供很大的信道容量，導(dǎo)致數(shù)據(jù)率變化范圍很大，故在速度域上能實(shí)現(xiàn)抗干擾。3、智能組網(wǎng)技術(shù)。智能組網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)智能感知電磁環(huán)境，分析、判斷通信系統(tǒng)的受干擾程度，并實(shí)時(shí)調(diào)整通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。具體而言，其工作程序?yàn)楦兄ㄐ判诺赖沫h(huán)境—運(yùn)算和分析受干擾程度—調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通信信道，從而達(dá)到避免使用存在強(qiáng)干擾的信道進(jìn)行信息傳輸?shù)哪康?。智能組網(wǎng)技術(shù)可以最大限度地利用現(xiàn)有的通信資源改善通信系統(tǒng)的抗干擾性能。4、 綜合抗干擾技術(shù)。在未來(lái)的無(wú)線通信領(lǐng)域，僅僅依靠一種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)抗干擾遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，而是需要系統(tǒng)的綜合的技術(shù)、設(shè)備、軟件等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于多種抗干擾技術(shù)的結(jié)合，表現(xiàn)為針對(duì)現(xiàn)存的實(shí)際發(fā)生的干擾類(lèi)型，分析干擾產(chǎn)生的原因和機(jī)理，對(duì)癥下藥，綜合治理。

四、無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展前景與趨勢(shì)

無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的性能呈現(xiàn)出多樣化、多層級(jí)、智能化和體系化的發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線通信抗干擾新技術(shù)的研究和采納，從而提高無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力。其發(fā)展趨勢(shì)有：1、系統(tǒng)的綜合的技術(shù)、設(shè)備、軟件等手段的運(yùn)用，來(lái)提升抗干擾的高效率；2、研究多樣化、多層級(jí)、智能化和體系化抗干擾手段和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的抗干擾能力。

五、總結(jié)

本文主要介紹了跳頻、擴(kuò)頻、高頻自適應(yīng)等幾種成熟的抗干擾技術(shù)，以及智能天線、智能組網(wǎng)、MIMO、綜合抗干擾等幾種新技術(shù)。隨著信息與通信技術(shù)的日新月異，通訊設(shè)備的更新?lián)Q代，電磁干擾問(wèn)題會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，甚至影響通信質(zhì)量和通信安全，高效的抗干擾技術(shù)和手段是迫切需要的，抗干擾技術(shù)還將一直繼續(xù)發(fā)展下去。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 孫嚴(yán)冬. 無(wú)線通信的電磁干擾與防治[J]. 科技信息，2010，1（12），10-13

[2] 殷云志. 無(wú)線通信抗干擾技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 專(zhuān)題技術(shù)與工程應(yīng)用，2005，38 （10），51-53

[3] 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）