無線通信的抗干擾技術研究

楊師伯

（廣東南方電信規(guī)劃咨詢設計院有限公司，肇慶 526000）

隨著通信技術在現(xiàn)代設備中地位的不斷提升，現(xiàn)代無線通信傳輸抗干擾問題也逐漸突出。在未來科技發(fā)展過程中，若想保證無線通信安全、暢通，就必然需要應用合理的無線通信抗干擾技術，保證社會信息傳輸正常進行。因此，對無線通信抗干擾技術進行適當分析非常必要。

1 無線通信抗干擾技術概述

1.1 典型無線通信抗干擾技術

典型無線通信抗干擾技術主要包括實施選頻技術、高速跳頻技術、高頻自適應抗干擾技術、擴頻技術等。其中實時選頻技術主要將干擾水平高低作為頻率選擇決定因素。利用其自帶“自動信號切換功能”，可有效應對嚴重信號干擾情況；高速跳頻技術主要通過載頻隨機跳變，達到抗干擾目的；高頻自適應抗干擾技術主要依據(jù)通信條件變化進行頻率自適應、速率自適應、自適應調(diào)零天線等；擴頻技術主要將通信信號與噪聲合理融合。通過對功率進行合理調(diào)整，可以有效降低通信信號干擾情況。

1.2 新型無線通信抗干擾技術

新型無線通信抗干擾技術主要包括UNB技術、智能組網(wǎng)技術、MIMO技術、虛擬智能天線技術等[1]。其中UNB技術主要針對中長波通信系統(tǒng)。通過將無線通信信號能量濃縮在一個較窄的帶寬內(nèi)，提高系統(tǒng)主動抗干擾能力；智能組網(wǎng)技術主要依據(jù)電磁環(huán)境變化，合理調(diào)整通信系統(tǒng)結構，或者主動關閉傳輸通信，保證關鍵信息有效傳輸；MIMO技術主要通過抑制多方向信號干擾，提高本天線接收端信號干擾比例；虛擬智能天線技術主要通過多通道信號處理，達到基站、移動站相互控制的目的。

2 無線通信抗干擾技術應用

2.1 無線通信系統(tǒng)概述

以CBTC系統(tǒng)為例，在信號傳輸過程中，其內(nèi)部具有一獨立的基于信號的獨立網(wǎng)絡組。在地面天線的作用下，基于信號的獨立網(wǎng)絡組可以與無線通信系統(tǒng)內(nèi)另一無線AP組成完整的信號有機體，從而保證地面與無線通信系統(tǒng)間信號有效連接。在CBTC系統(tǒng)內(nèi)獨立網(wǎng)絡組主要包括服務器、網(wǎng)絡交換設備、無線AP、機車天線、網(wǎng)絡接入設備、路由器等幾個模塊。其中在無線通信傳輸期間，可通過服務器與無線AP連接。結合光纜輔助，進行無線通信傳輸。

2.2 基于地鐵信號系統(tǒng)無線通信傳輸?shù)目垢蓴_技術方案

2.2.1 削弱無線網(wǎng)絡攻擊

現(xiàn)階段，電磁波為地鐵系統(tǒng)內(nèi)無線網(wǎng)絡主要載體。由于地鐵無線通信系統(tǒng)運行期間電磁波為公共使用，任意個體都可以對地鐵無線通信系統(tǒng)電磁波進行竊聽、干擾。為了避免無線網(wǎng)絡攻擊對整體無線通信系統(tǒng)的不利影響，可在防火墻設置的基礎上，時刻更新訪問密碼、或者設置另外一個安全監(jiān)測系統(tǒng)。結合實施選頻技術、高速跳頻技術或者高頻自適應技術合理應用，實時動態(tài)監(jiān)測無線通信系統(tǒng)內(nèi)信號變化情況，便于及時發(fā)現(xiàn)無線通信傳輸風險或者非法運行情況，保證無線通信系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運行。除此之外，也可以采用更高層次無線網(wǎng)絡交換設備，將無線網(wǎng)絡進行進一步細化分配，降低非法用戶惡意攻擊對無線通信傳輸?shù)牟焕绊憽?/p>

2.2.2 減輕換乘階段信號干擾

基于無線通信系統(tǒng)開放性傳輸特點，在地鐵機車運行過程中，換乘頻率的變化也對換乘階段機車信號具有一定的沖擊。因此，為保證地鐵機車換乘階段正常的無線通訊作業(yè)，可以通過設置不同區(qū)分信號制式設備，或者在頻段一致的情況下設置多方向天線。結合智能組網(wǎng)技術、MIMO技術、或者虛擬智能天線技術的應用，最大限度降低地鐵機車換乘階段信號干擾情況。除此之外，采用具有避免沖突載波協(xié)議、合理調(diào)整天線對方向角位置等，也可以緩解地鐵換乘期間信號干擾情況。

2.2.3 避免多徑隧道效應干擾

在地鐵運行過程中，若遇到多徑隧道，則會導致地鐵機車、地面間信號強度下降，進而對整體地鐵信號系統(tǒng)無線通訊傳輸穩(wěn)定性造成沖擊。針對上述情況，可采用多電子波交融的方式，或者正交頻復合與分散相結合的方式作為信息傳輸方式[2]。通過多電子波相互交融，或者正交頻復合與分散相結合的方式，可以最大限度降低信號干擾程度。

在信號系統(tǒng)無線通訊傳輸階段，若出現(xiàn)電磁波干擾情況，也可以利用多電子波交融，或者正交頻復合與分散交融的方式，提高信號無線通訊傳輸?shù)挚剐Я?，同時幫助損失電磁波數(shù)據(jù)恢復。

3 無線通信抗干擾技術發(fā)展趨勢

在微電子技術、計算機技術、網(wǎng)絡通信技術飛速發(fā)展的背景下，通信、數(shù)字化處理、低截獲、網(wǎng)絡化成為無線通信抗干擾技術發(fā)展的主流趨勢。為了充分滿足未來通信需求，在無線通信模塊將出現(xiàn)更多新型的綜合抗干擾技術。

另一方面，無線通信模塊抗干擾技術將向網(wǎng)絡化抗干擾不斷邁進，智能組網(wǎng)技術應用空間也將進一步拓展。而在擴頻、混合擴頻、高速跳頻、自適應干擾抑制、前向糾錯等抗干擾措施發(fā)展過程中，基于網(wǎng)絡化抗干擾技術抗干擾能力也將進一步提升。

4 結束語

綜上所述，從無線通信技術應用特點及應用性能進行分析，單一信號處理的無線通信抗干擾并不能充分滿足無線通信傳輸?shù)男枰６ㄖ袛_、擾中通抗干擾+對抗綜合技術的大規(guī)模應用，也將成為無線通信模塊抗干擾技術網(wǎng)絡化發(fā)展主要趨勢。