無線通信傳輸中抗干擾技術(shù)的研究

梁東奇 沈會龍 杜梅剛

摘 要：隨著科學(xué)水平的不斷發(fā)展和人們生活水平的提高，以無線通信為主的新型網(wǎng)絡(luò)通信模式在人們的生活中起到了越來越重要的作用，無線通信被廣泛應(yīng)用于信息傳輸，但是在無線通信傳輸過程中存在一定的安全隱患，所以抗干擾技術(shù)的研究就顯得非常重要。本文主要探究了無線通信傳輸中的干擾因素以及介紹了幾種典型的抗干擾技術(shù)，最后分析了抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：無線通信傳輸；抗干擾技術(shù)；發(fā)展趨勢

無線通信是一種自由傳播的信息交換方式，由于它具有寬頻帶、高容量和使用靈活等優(yōu)點(diǎn)，在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中被越來越多的應(yīng)用到信息通信領(lǐng)域和社會生活的其他領(lǐng)域，甚至被應(yīng)用在一些環(huán)境極其惡劣的地區(qū)，因此為了保證無線通信傳輸過程中的信息安全，提高抗干擾技術(shù)已迫在眉睫，當(dāng)然在提高抗干擾技術(shù)的同時(shí)也要加強(qiáng)對無線電技術(shù)的應(yīng)用。

一、無線通信傳輸中抗干擾技術(shù)概述

（一）干擾因素。無線通信在運(yùn)行過程中會對所有無線設(shè)備保持開放的狀態(tài)，使得無線信號在傳輸過程中不僅會產(chǎn)生路徑損耗，還會受到外界環(huán)境因素的較多影響，最終導(dǎo)致接收的信號可能會發(fā)生畸變，影響無線通信的質(zhì)量，路徑損耗是由于無線信號從發(fā)送端到接收端所經(jīng)歷的路徑較長，導(dǎo)致信號能量被削弱；外界環(huán)境如果是丘陵、樹林等比較不容易傳輸信號的地區(qū)，將會使信號干擾更加嚴(yán)重，導(dǎo)致最終接受到的信號的質(zhì)量下降。無線通信在傳輸過程中由于調(diào)制、頻率和寬帶等多種因素影響會受到干擾，根據(jù)干擾源可分為外部噪聲干擾、通信設(shè)備自身干擾、通信網(wǎng)絡(luò)干擾、信道間干擾等，根據(jù)干擾目的可分為無意識干擾和人為干擾，無意識干擾不帶有任何敵意和攻擊性，人為干擾則是有意識的進(jìn)行帶有攻擊性的干擾。這些干擾的存在降低了無線通信信號傳輸質(zhì)量，使得傳輸過程中的信息安全性和穩(wěn)定性不能得到保障，影響了無線通信的質(zhì)量，最終可能會影響人們進(jìn)行正常的信息交流。

二、無線通信傳輸中抗干擾技術(shù)類型

（一）頻域處理抗干擾技術(shù)。頻域處理抗干擾技術(shù)主要包括兩種，第一種是直接序列擴(kuò)頻抗干擾技術(shù)，主要是通過對信號頻率進(jìn)行調(diào)整，然后解碼、保存，將單位頻帶的功率降低以隱藏通信信號，從而減少外界干擾，這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是信號隱蔽性好、抗截獲能力強(qiáng)、抗多徑干擾能力強(qiáng)，一般應(yīng)用于無線通信的頻帶較寬時(shí)，目前被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。當(dāng)然它也有一定的缺點(diǎn)，由于其處理增益會受到碼片速率和信號源的比特率限制，所以實(shí)際應(yīng)用時(shí)可能出現(xiàn)頻道數(shù)少、帶寬大等問題。第二種是跳頻抗干擾技術(shù)，主要是按照特定的規(guī)律和速度進(jìn)行信號頻率跳變以使頻譜擴(kuò)展，從而達(dá)到抗干擾的目的，多應(yīng)用于使用年限較長的超短波設(shè)備，是民用通信技術(shù)中比較常出現(xiàn)的一種。隨著科技的發(fā)展，這種技術(shù)逐漸發(fā)展為能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測被干擾頻率的特性，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果自行調(diào)整載波頻率和發(fā)射功率，以達(dá)到抗干擾的目的。雖然這種技術(shù)的抗干擾能力非常強(qiáng)，但是它的隱蔽性較差、抗截獲能力也不夠強(qiáng)。

（二）空間處理抗干擾技術(shù)?？臻g處理抗干擾技術(shù)主要包括兩種，一種是自適應(yīng)天線技術(shù)，在目前的無線通信系統(tǒng)中，這是比較先進(jìn)的一種天線技術(shù)，主要是通過智能化算法將天線主瓣指向特定用戶，將后瓣指向非特定用戶，然后隨著時(shí)間的變化增加方向圖的數(shù)量，以完成對不同信號的鎖定和跟蹤，從而使特定用戶和非特定用戶所受的通信干擾都能減少，以達(dá)到抗干擾的目的。如果干擾的空間呈現(xiàn)各向異性，還能借助該技術(shù)調(diào)整單元振幅和相位，以減少干擾。另一種是分集技術(shù)，主要是通過多條途徑對同一信號進(jìn)行傳輸，通過傳輸多個信號副本提高信號接收的正確判決率和信息的傳輸效率，分集技術(shù)包括信息分離和合并兩個環(huán)節(jié)，合并過程可以獲取分集增益，抵抗多徑傳輸過程中的衰落信號損耗和時(shí)延，運(yùn)用分集技術(shù)進(jìn)行無線信號傳輸可以提高無線信號的信噪比和分離率，從而達(dá)到抗干擾的作用，同時(shí)還可以降低信號發(fā)射的功率，對于移動通訊有著非常重要的意義。

（三）時(shí)域處理抗干擾技術(shù)。時(shí)域處理抗干擾技術(shù)主要包括跳時(shí)技術(shù)和通信猝發(fā)技術(shù)兩種，跳時(shí)技術(shù)與跳頻技術(shù)相類似，主要是在初始階段按照一定要求將時(shí)間劃分為多個時(shí)片，采取有效措施控制信號發(fā)射過程中使用的時(shí)片，在其上按照一定的跳時(shí)碼進(jìn)行發(fā)射頻率的跳變，由于信號發(fā)送時(shí)片較窄，需要先對信號頻譜進(jìn)行拓展以達(dá)到抗干擾的目的。實(shí)際應(yīng)用過程中，由于該技術(shù)抗干擾能力相對較弱且無法適應(yīng)非平穩(wěn)的快速時(shí)變，所以通常會結(jié)合其他抗干擾技術(shù)一起使用來最大限度的發(fā)揮其抗干擾能力。通信猝發(fā)技術(shù)主要是通過提高信號傳輸?shù)乃俣?，減少信號在空氣中的暴露時(shí)間，以減少信號干擾的產(chǎn)生使得無線信號的傳輸更加安全、穩(wěn)定、快速。該技術(shù)使用了大功率的脈沖使得信息能夠在一瞬間以很大的速度發(fā)送完成，如此短的信號發(fā)送時(shí)間使無線信號被截獲的概率大大降低。

三、無線通信傳輸中抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）組合集成抗干擾。組合集成抗干擾技術(shù)是將目前的多種無線通信抗干擾技術(shù)進(jìn)行合理的組合集成，將各項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)充分體現(xiàn)出來，例如跳頻、擴(kuò)頻混合技術(shù)就是將跳頻和擴(kuò)頻技術(shù)進(jìn)行集成應(yīng)用以獲得更大的處理增益，從而使信號傳輸?shù)陌踩源蟠筇岣撸Ｕ狭诵盘杺鬏數(shù)姆€(wěn)定性。雖然組合集成抗干擾技術(shù)對提升無線通信質(zhì)量有很大的作用，但是對其進(jìn)行研究存在一定困難。

（二）超窄帶抗干擾。超窄帶抗干擾技術(shù)不同于以往的超寬帶技術(shù)，超寬帶又被稱為沖激無線電技術(shù)，多用于災(zāi)害救援、軍事雷達(dá)定位等方面，主要是通過將信號分散在較寬的傳輸寬帶上來達(dá)到抗干擾的目的，這種技術(shù)的工作能耗小、定位準(zhǔn)確度高、抗干擾能力很強(qiáng)、安全性和靈活性高，但信號持續(xù)時(shí)間很短，而超窄帶技術(shù)則是將信號在較窄的帶寬上進(jìn)行集中傳輸，并忽略頻帶之外的信號傳輸，從而使通信系統(tǒng)穩(wěn)定性得到提高的一種抗干擾技術(shù)。

四、結(jié)束語

綜上所述，我國的無線通信技術(shù)正在快速發(fā)展，但是由于通信環(huán)境的改變，在信號傳輸過程中極易受到某些干擾因素的影響，使得無線通信傳輸?shù)陌踩源蟠笙陆?，因此通過研究、應(yīng)用新型的抗干擾技術(shù)能夠減少通信過程中的抗干擾因素，提高無線通信的質(zhì)量，為人們的生活提供便利。

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