無線通信系統抗干擾技術研究

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了無線通信系統抗干擾技術研究范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

無線通信系統所處的電磁傳播環境比較復雜，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，主要是在軍事領域，通過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、調制方式等方面滿足干擾要求。

一、無線通信系統

無線通信系統，由干擾信號檢測模塊、收發信機模塊、控制模塊、計算機模塊四個部分組成。無線通信系統是在干擾通信的檢測模塊，利用濾波器和混頻器，將天線所接受的無線干擾信號轉換為中頻信號，通過A/D將中頻信號變為數字信號，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線通信系統。

二、無線通信系統干擾

無線通信系統干擾主要有同頻干擾、鄰頻干擾和互調干擾。同頻干擾是指在無線電磁波傳播環境中，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，也受到其他干擾信號的影響。減少同頻干擾，主要是通過功率控制技術降低干擾信號的功率。功率控制是基于3G系統的一種技術手段，通過計算移動臺與基站之間發射功率的最小值，對用戶移動設備發射信號的功率進行限制，以此減少各個移動臺之間的干擾[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。互調干擾也稱交調干擾，是指兩種以上頻率的有用信號，在非線性電路中互相調制，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受到干擾。

三、無線通信系統抗干擾技術

（一）MIMO技術

MIMO技術也稱多入多出技術，通過天線在信號發射端完成多個信號的發射，在信號接收端對所接收的信號進行疊加，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指標，而MIMO技術的應用實質，就是以系統容量公式為基礎，相對于無線電信號傳播環境統計模型瑞利衰落信道來說，系統容量公式可表示為：C=[min(M,N)]Blog2(ρ/2)在系統容量公式中，B表示信號帶寬，ρ表示接受信噪比，min函數為最小數，M,N分別為接收、發射天線的數目。由系統容量公式可知，在確定功率與帶寬的前提下，同時增加發射、接收天線的數目，無線信道的系統容量也會有一定程度的提升。在某種意義上，要提升系統容量，可以通過增加發射、接收的天線數目來實現[2]。在提升無線信道系統容量的同時，有用信號相應的信噪比也會隨之增加，無線信道本質上的抗干擾性能也有一定提高。

（二）跳頻擴頻技術

跳頻擴頻技術也稱FHSS技術，通過載波頻率，在多個頻率點上形成偽隨機跳變的形式，以此減少某個頻段上的自然、人為干擾。跳頻技術應用的重點是確定偽隨機碼序列，發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，通過增加碼元速率來實現。跳頻擴頻技術如圖所示。

（三）智能天線技術

智能天線在無線通信中的應用，以數字信號處理技術為基礎，通過設定無線信號發送的方向，提高相應的頻譜利用率，增強無線通信抗干擾能力。智能天線能夠利用擴頻碼、頻率、時間以及空間域，在不增加系統復雜度的前提下，擴大系統容量。智能天線中的自適應天線陣列，通過關聯移動用戶，實時了解接收端的具體坐標，根據坐標準確發射無線信號，在增強接收端信號強度的同時，提升系統抗干擾性能。

（四）認知無線電技術

頻譜作為無線通信中的重要資源，也是形成干擾的主要因素之一。認知無線電能夠主動分析實時的頻譜環境，充分利用未被占用的信號頻段，以此增加系統容量，提高無線通信效率。此外，認知無線電技術可以認知和學習自身的頻譜環境，根據以往的錯誤經驗分析當前的頻譜環境，在頻段的使用上有一定的主次性，也體現出一定的智能性。認知無線電技術通過有效利用頻譜資源，減少了相應的信號干擾。

（五）混合抗干擾技術

無線通信中的信號干擾大多相互作用，需要根據各種無線通信系統的實際情況，選擇合適的抗干擾技術進行混合利用，最大限度提升無線通信系統的抗干擾性能。如頻率跳變技術與時間跳變技術、擴頻技術與MIMO技術的結合使用，可以使擴頻比例達到最大值。而這些抗干擾技術的混合使用，會在一定程度上提高無線通信系統的復雜度，相應的維護難度也比較大。

結語

無線通信受電磁傳播環境的影響，容易受到各種干擾信號的影響，隨著無線通信的進一步發展，相應的抗干擾技術也在不斷改進和創新，系統的抗干擾性能也會隨之日益提升。無線通信的移動性、高效性和方便性，在通信方面具有明顯優勢，應用領域將不斷擴大，提升無線通信系統的抗干擾性能，也會在一定程度上推動無線通信的進一步發展，逐步實現無線通信系統的智能化。

作者：呂金飛 單位：裝備學院昌平士官學校