无线通信的抗干扰技术论文

  随着电子技术、计算机网络技术、通信技术的飞速发展,无线通信技术的应用也越来越广泛,我们都能感受到无线通信的发展,它在给人们带来快捷、方便的同时,也存在一定的局限性,在通信的过程中信号之间互相干扰、信号不稳定,容易掉线等现象也会影响用户的使用。

  因此,无线通信的抗干扰技术就成了通信行业重点研究的项目。文中通过对无线通信网络中射频干扰的成因进行了分析,对典型的抗干扰技术进行了简单的说明,以供同行人员借鉴。

  在通信领域中,无线通信技术正以惊人的速度发展,特别是个人移动通信蜂窝小区的快速发展,使用户摆脱了有线的控制,使得信号的传输更为方便快捷。但同时,我们也应该看到,在手机通话的过程中,有时候会遇到掉线、信号质量差、杂音出现等现象,这些现象就是无线信号之间相互干扰的结果。在无线通信领域内,现在是新旧系统共存在一个体系中,最新的通信技术和我们最早采用的旧技术是共存的,而且这种状态还会一直存在下去。

  并且其他的无线信号设备如无线局域网、数字视频广播等信号也会在这个体系中存在。这就是我们经常在无线信号塔上看到多种多样的天线林立,在这个体系中可以说是存在各种各样的无线信号,它们之间很有可能会产生相互干扰,通信的天空也会变得越来越拥挤,那电话掉线、信号质量差、信号之间互相干扰也就很正常了。但是,为了保证无线通信的质量,信号抗干扰技术也应运而生,并在通信领域内起着重要的作用。

  一、无线通信网络中射频干扰成因与对策

  在无线通信领域中大多数的信号干扰都是无意的,只是其它的信号收发过程中产生的阻滞。通常的情况下,干扰信号只影响接收器,而且大多数的干扰源来自于基站的外部,也就是你直接控制的范围之外。

  1.未经许可的发射器

  发射器的发射都有一个频段,未经许可的发射器的发射频段可能和你的发射器频段相同,因为没有注册,所以就象是无证经营一样,因此,在通信行业中坚决取缔这类发射器是避免这种情况出现的最好办法。

  2.发射器配置不正确

  由于故障或是发射器的配置不正确,可能造成两个服务商在同一个频率上发射信号,产生冲突的发射器服务商会急于纠正这个问题,以便恢复正常的通信,这种情况可能会偶尔出现,影响你的接收。

  3.发射器信号互调

  发射器信号互调有两种情况,一种是发射器自身的信号互调,两个或两个以上的信号混在一起形成新的调制信号,其中最常见的互调是三次互调,都不是我们希望的任何一种信号;另一种是与其他发射器的信号混在了一起,也是形成了一个新的频率的互调信号,在这种情况下肇事者是发射器,因此,在同时使用多个不同频率的发射塔上,把所有的发射器都安装上窄带滤波器和绝缘子是防止出现这种现象的有效措施。

  4.外界原因造成的互调

  发射器并不是互调信号的唯一来源,而来自外界的物理结构的变化使信号互调中无法阻止的。当发射器功率很大时,附近生锈的白铁皮房顶或者是围墙都能起到非线性二极管的作用,它们的变化还与天气因素有关,因此,这种变化是很难防止的,在排除干扰时要考虑这种因素的影响。

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  5.信号覆盖区域重叠

  引起信号覆盖区域重叠的原因很多,你的网络和其他网络的覆盖区域在一个信道或是多个信道上超过规定的范围,天线位置不正确、发射器功率过大或是外部环境的变化都可能引起信号覆盖区域重叠,比如原来这里有一栋高楼,当拆除这栋高楼后周围的信号覆盖就会发生变化,可能引发覆盖区域重叠。

  6.广播发射器谐波

  一些广播电台发射的大功率信号源可能产生信号谐波,例如一个10MW的发射器很容易产生一个10M的谐波,这个谐波足以干扰附近的移动通信,象这样的情况避免发生谐波的方法是移迁通信天线以避开发射器,或者是重新分配频率方案使得造成冲突的发射器附近的通信基站使用的是不受其谐波能量影响的信道。

  二、抗干扰信号处理技术

  随着通信技术的发展,干扰和抗干扰技术也在不断的发展进步,以下是常采用的新型的抗干扰技术。

  1.扩频技术

  扩频抗干扰的基本原理是降低干扰的功率密度或碰撞概率,但不能完全消除误码。通过扩频技术,可以把信号隐藏在噪声中,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。

  2.快速跳频

  快速跳频是针对中、低速跳频通信系统易受跟踪式干扰而采用的一项技术,它的原理是:移动通信系统以高于信息速率的跳速在很宽的频带上进行频率跳变,比目前的跳速提高100倍以上,它能有效地对抗敌方的跟踪式干扰和转发式干扰,能消除宽带移动中多径效应造成的不利因素,大大提高数据传输时的误码性能,从而提高可通率。

  3.多输入多输出技术

  MIMO是近年来在无线传输领域出现的一项新技术,它采用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,这种技术可以极大地提高无线通信的性能和容量。由于MIMO技术提供的信道容量大,这就为数据率提供了一个很大的变化范围,因此,在速度域上能实现抗干扰;另外,MIMO技术与OFDM、时空编码相结合,就能实现在时域、频域和空域上的抗干扰,是一项正在深入研究的新技术。

  4.虚拟智能天线技术

  虚拟智能天线技术是通过使用同一地理区域或类似的其他通信设备天线之间的相互作用,实现了类似智能天线的功能,提高了天线信号接收端的干扰比和抗干扰性能,一个智能天线能同时抑制来自不同方向的多个敌方干扰,使信号干扰比提高很多。实现智能天线技术的关键是多通道信号处理和多通道信号的交互,智能天线的抗干扰技术不亚于一部抗干扰电台,智能天线技术已发展较为成熟。

  5.软件无线电技术

  软件无线电技术是将模块化、标准化的硬件单元以总线或网络的方式连接构成基本平台,并通过网络加载实现各种无线通信功能。它可以实现各种电台互联互通的无线网关,可实现空中转信的多功能空中平台,可进行智能化通信侦察与抗干扰的电子对抗系统。

  总的说来,无线通信的抗干扰技术已经发展到了一定的程度,从发展趋势上看,不再仅仅局限于信号处理上,而是向多元化、综合抗干扰的方向发展。凡事都有利弊,各种无线信号多了起来,而这个空间是一定的,信号之间必然会产生相互干扰,所以,随着无线信号的发展,抗干扰的技术应运而生,它在保障信号的畅通方向起至关重要的作用。

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