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無(wú)線(xiàn)通信系統抗干擾技術(shù)研究論文
無(wú)線(xiàn)通信系統所處的電磁傳播環(huán)境比較復雜，受影響的干擾比較多，包括自然干擾和人為干擾，人為干擾又分為無(wú)意干擾和敵意干擾兩種。人為干擾中的敵意干擾，主要是在軍事領(lǐng)域，通過(guò)各種干擾破壞對方的信號傳輸，影響對方正常的信號接收。干擾信號的有效施放，需要在帶寬、頻率、調制方式等方面滿(mǎn)足干擾要求。
一、無(wú)線(xiàn)通信系統
無(wú)線(xiàn)通信系統，由干擾信號檢測模塊、收發(fā)信機模塊、控制模塊、計算機模塊四個(gè)部分組成。無(wú)線(xiàn)通信系統是在干擾通信的檢測模塊，利用濾波器和混頻器，將天線(xiàn)所接受的無(wú)線(xiàn)干擾信號轉換為中頻信號，通過(guò)A/D將中頻信號變?yōu)閿底中盘�，再將所采集的干擾信號參數，采用DSP輸入計算機。計算機根據所輸入的干擾信號參數，采取針對性的抗干擾措施，重新設定數據的傳輸碼率，改變相應的調制參數，將調整后的信息傳輸至無(wú)線(xiàn)通信系統。
二、無(wú)線(xiàn)通信系統干擾
無(wú)線(xiàn)通信系統干擾主要有同頻干擾、鄰頻干擾和互調干擾。同頻干擾是指在無(wú)線(xiàn)電磁波傳播環(huán)境中，干擾信號與有用信號出現在相同的載頻，接收機在接收有用信號的同時(shí)，也受到其他干擾信號的影響。減少同頻干擾，主要是通過(guò)功率控制技術(shù)降低干擾信號的功率。功率控制是基于3G系統的一種技術(shù)手段，通過(guò)計算移動(dòng)臺與基站之間發(fā)射功率的最小值，對用戶(hù)移動(dòng)設備發(fā)射信號的功率進(jìn)行限制，以此減少各個(gè)移動(dòng)臺之間的干擾[1]。鄰頻干擾是指有用信號與干擾信號出現的載頻相近，干擾信號與有用信號都進(jìn)入接收機接收信號的頻帶內，對有用信號的接收形成一定的干擾�；フ{干擾也稱(chēng)交調干擾，是指兩種以上頻率的有用信號，在非線(xiàn)性電路中互相調制，形成新的頻率成分有用信號數量越多，所形成的新的頻率成分也會(huì )越復雜。若所形成的新的頻率成分，處于接收機的頻帶范圍之內，則接收機的正常接收會(huì )受到干擾。
三、無(wú)線(xiàn)通信系統抗干擾技術(shù)
�。ㄒ唬㎝IMO技術(shù)
MIMO技術(shù)也稱(chēng)多入多出技術(shù)，通過(guò)天線(xiàn)在信號發(fā)射端完成多個(gè)信號的發(fā)射，在信號接收端對所接收的信號進(jìn)行疊加，使其形成完整的有用信號。系統容量是通信系統中相對比較重要的一個(gè)指標，而MIMO技術(shù)的應用實(shí)質(zhì)，就是以系統容量公式為基礎，相對于無(wú)線(xiàn)電信號傳播環(huán)境統計模型瑞利衰落信道來(lái)說(shuō)，系統容量公式可表示為：C=[min(M,N)]Blog2(/2)在系統容量公式中，B表示信號帶寬，表示接受信噪比，min函數為最小數，M,N分別為接收、發(fā)射天線(xiàn)的數目。由系統容量公式可知，在確定功率與帶寬的前提下，同時(shí)增加發(fā)射、接收天線(xiàn)的數目，無(wú)線(xiàn)信道的系統容量也會(huì )有一定程度的提升。在某種意義上，要提升系統容量，可以通過(guò)增加發(fā)射、接收的天線(xiàn)數目來(lái)實(shí)現[2]。在提升無(wú)線(xiàn)信道系統容量的同時(shí)，有用信號相應的信噪比也會(huì )隨之增加，無(wú)線(xiàn)信道本質(zhì)上的抗干擾性能也有一定提高。
�。ǘ┨l擴頻技術(shù)
跳頻擴頻技術(shù)也稱(chēng)FHSS技術(shù)，通過(guò)載波頻率，在多個(gè)頻率點(diǎn)上形成偽隨機跳變的形式，以此減少某個(gè)頻段上的自然、人為干擾。跳頻技術(shù)應用的重點(diǎn)是確定偽隨機碼序列，發(fā)射方與接收方需要做出一致的偽隨機跳變，保證電磁信號的正常發(fā)射和接收。香農定理中的最大傳輸速率公式為：C=Blog2（1+S/N）最大傳輸速率公式中，B表示碼元速率，S/N表示信噪比。要保證同樣的傳輸速率，可在較低的信噪比下，通過(guò)增加碼元速率來(lái)實(shí)現。跳頻擴頻技術(shù)如圖所示。
�。ㄈ┲悄芴炀�(xiàn)技術(shù)
智能天線(xiàn)在無(wú)線(xiàn)通信中的應用，以數字信號處理技術(shù)為基礎，通過(guò)設定無(wú)線(xiàn)信號發(fā)送的方向，提高相應的頻譜利用率，增強無(wú)線(xiàn)通信抗干擾能力。智能天線(xiàn)能夠利用擴頻碼、頻率、時(shí)間以及空間域，在不增加系統復雜度的前提下，擴大系統容量。智能天線(xiàn)中的自適應天線(xiàn)陣列，通過(guò)關(guān)聯(lián)移動(dòng)用戶(hù)，實(shí)時(shí)了解接收端的具體坐標，根據坐標準確發(fā)射無(wú)線(xiàn)信號，在增強接收端信號強度的同時(shí)，提升系統抗干擾性能。
�。ㄋ模┱J知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)
頻譜作為無(wú)線(xiàn)通信中的重要資源，也是形成干擾的主要因素之一。認知無(wú)線(xiàn)電能夠主動(dòng)分析實(shí)時(shí)的頻譜環(huán)境，充分利用未被占用的信號頻段，以此增加系統容量，提高無(wú)線(xiàn)通信效率。此外，認知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)可以認知和學(xué)習自身的頻譜環(huán)境，根據以往的錯誤經(jīng)驗分析當前的頻譜環(huán)境，在頻段的使用上有一定的主次性，也體現出一定的智能性。認知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)通過(guò)有效利用頻譜資源，減少了相應的信號干擾。
�。ㄎ澹┗旌峡垢蓴_技術(shù)
無(wú)線(xiàn)通信中的信號干擾大多相互作用，需要根據各種無(wú)線(xiàn)通信系統的實(shí)際情況，選擇合適的抗干擾技術(shù)進(jìn)行混合利用，最大限度提升無(wú)線(xiàn)通信系統的抗干擾性能。如頻率跳變技術(shù)與時(shí)間跳變技術(shù)、擴頻技術(shù)與MIMO技術(shù)的結合使用，可以使擴頻比例達到最大值。而這些抗干擾技術(shù)的混合使用，會(huì )在一定程度上提高無(wú)線(xiàn)通信系統的復雜度，相應的維護難度也比較大。
結語(yǔ)
無(wú)線(xiàn)通信受電磁傳播環(huán)境的影響，容易受到各種干擾信號的影響，隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信的進(jìn)一步發(fā)展，相應的抗干擾技術(shù)也在不斷改進(jìn)和創(chuàng )新，系統的抗干擾性能也會(huì )隨之日益提升。無(wú)線(xiàn)通信的移動(dòng)性、高效性和方便性，在通信方面具有明顯優(yōu)勢，應用領(lǐng)域將不斷擴大，提升無(wú)線(xiàn)通信系統的抗干擾性能，也會(huì )在一定程度上推動(dòng)無(wú)線(xiàn)通信的進(jìn)一步發(fā)展，逐步實(shí)現無(wú)線(xiàn)通信系統的智能化。
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