導(dǎo)語：無線通信抗干擾技術(shù)探析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1引言

近年來，隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，無線通信已經(jīng)在諸多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，給人們的生產(chǎn)生活帶來了巨大的便利。電磁波作為無線通信的主要傳播載體，其傳輸速度快，信號(hào)容量大，但其在傳播過程中容易受到周圍復(fù)雜電磁環(huán)境的影響，進(jìn)而對(duì)無線通信產(chǎn)生干擾，嚴(yán)重影響無線通信的效率與質(zhì)量。隨著人們生活的電磁環(huán)境日趨復(fù)雜，開展無線通信中的抗干擾技術(shù)研究十分必要，本文就主要針對(duì)無線通信中的常見干擾因素及抗干擾技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析與闡述。

2無線通信中的常見干擾因素

在無線通信技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景中，電磁波的傳播路徑通常較為復(fù)雜（如圖1所示），在多樣化的地理環(huán)境及城市建筑環(huán)境中，信號(hào)在視距傳播中的路徑損耗、信道畸變等都會(huì)對(duì)無線通信的質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。根據(jù)無線信號(hào)傳播過程中干擾因素的不同，可以進(jìn)一步分為同頻干擾、鄰頻干擾及互調(diào)干擾三部分。2.1同頻干擾。在無線信號(hào)的傳輸過程中，由于復(fù)雜電磁環(huán)境的影響，環(huán)境中很可能存在于載頻頻率相同的干擾信號(hào)，進(jìn)而與實(shí)際信號(hào)混合，嚴(yán)重影響了信號(hào)的質(zhì)量，導(dǎo)致接收端難以有效地解調(diào)有用信號(hào)。針對(duì)同頻干擾，一般多降低發(fā)射端的發(fā)射功率及接收端的靈敏度，并根據(jù)電磁環(huán)境特點(diǎn)合理選擇工作頻率，躲避同頻干擾的影響。2.2鄰頻干擾。一般來說，在復(fù)雜電磁環(huán)境中，嚴(yán)格意義上的同頻干擾現(xiàn)象并不常見，盡管復(fù)雜電磁環(huán)境中必然存在同頻干擾信號(hào)，但其強(qiáng)度往往不大，相比之下鄰頻干擾的影響更加顯著。鄰頻干擾就是指復(fù)雜電磁環(huán)境中與載頻信號(hào)頻率接近的干擾信號(hào)對(duì)載頻信號(hào)的干擾，混入有效信號(hào)的頻帶之后，鄰頻干擾信號(hào)對(duì)接收端有用信號(hào)的解調(diào)造成了嚴(yán)重的影響。鄰頻干擾在頻分復(fù)用的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中較為常見。2.3互調(diào)干擾。與同頻干擾、鄰頻干擾相比，無線通信中的互調(diào)干擾更為復(fù)雜，對(duì)無線通信的影響也更為多變。當(dāng)復(fù)雜電磁環(huán)境中融合有多種頻率的互調(diào)信號(hào)進(jìn)入無線通信系統(tǒng)時(shí)，互調(diào)信號(hào)會(huì)與載頻信號(hào)產(chǎn)生相互調(diào)制的影響，從而引起頻率的變化，進(jìn)而發(fā)展為干擾信號(hào)。針對(duì)互調(diào)信號(hào)的來源與產(chǎn)生階段不同，互調(diào)干擾可以進(jìn)一步分為發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾、接收機(jī)互調(diào)干擾以及外部效應(yīng)造成的互調(diào)干擾三大類。對(duì)于發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾，通常采用增強(qiáng)發(fā)射機(jī)天線匹配強(qiáng)度，提高發(fā)射機(jī)動(dòng)態(tài)范圍等方法；對(duì)于接收機(jī)互調(diào)干擾，通常在接收機(jī)前端接入衰減器以削弱互調(diào)干擾的影響；對(duì)于外部效應(yīng)造成的互調(diào)干擾，要在無線通信的載頻及信道選擇中注意對(duì)同頻信號(hào)的保護(hù)，進(jìn)而提高信號(hào)的質(zhì)量。

3無線通信中的抗干擾技術(shù)研究

針對(duì)無線通信中不可避免的干擾影響，為了提高無線通信的質(zhì)量與效率，需要采取抗干擾技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾信號(hào)的抑制及有效信號(hào)的增強(qiáng)，具體來說可以分為擴(kuò)頻技術(shù)、跳頻技術(shù)、跳時(shí)技術(shù)、多輸入多輸出技術(shù)、超寬帶與超窄帶技術(shù)等。3.1擴(kuò)頻技術(shù)。擴(kuò)頻技術(shù)即直接序列擴(kuò)頻技術(shù)，其在發(fā)射端用直接的高碼序列擴(kuò)展信號(hào)的頻譜，在接收端采用相同的擴(kuò)頻碼序列對(duì)信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，從而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻信號(hào)向原始信號(hào)的轉(zhuǎn)換。通過有用信號(hào)的擴(kuò)頻處理，信號(hào)的功率譜密度得到大大降低，對(duì)削弱干擾信號(hào)的影響有著積極的作用。擴(kuò)頻技術(shù)的隱蔽性較好，截獲概率較低，能夠有效實(shí)現(xiàn)碼分多址，因而實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用。3.2跳頻技術(shù)。跳頻技術(shù)具有較強(qiáng)的自適應(yīng)能力，能夠通過對(duì)無線通信中有用信號(hào)的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾頻點(diǎn)的自適應(yīng)排除。跳頻技術(shù)的自適應(yīng)性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）頻率選擇的自適應(yīng)性，即在工作過程中不斷對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，自適應(yīng)地調(diào)整跳頻的頻點(diǎn)選擇；（2）跳頻功率選擇的自適應(yīng)性，即在工作過程中自適應(yīng)調(diào)整有用信號(hào)跳頻傳輸?shù)墓β?，從而保證有用信息在傳輸過程中收到的干擾最小。3.3跳時(shí)技術(shù)。與跳頻技術(shù)類似，跳時(shí)技術(shù)也是一種有用信號(hào)頻譜擴(kuò)展的有效方式，但不同的是跳時(shí)技術(shù)是在時(shí)間上實(shí)現(xiàn)的發(fā)射頻率的跳變。跳時(shí)技術(shù)在應(yīng)用首先對(duì)時(shí)間進(jìn)行劃分，進(jìn)而對(duì)信號(hào)發(fā)射的時(shí)間進(jìn)行控制，通過較窄的發(fā)射時(shí)間間隔能夠有效實(shí)現(xiàn)有用信號(hào)的頻譜擴(kuò)展，顯著提高了其抗干擾能力。與跳頻技術(shù)相比，跳時(shí)技術(shù)僅僅通過時(shí)間的劃分?jǐn)U展有用信號(hào)的頻譜，其抗干擾能力相對(duì)較弱，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)跳時(shí)技術(shù)通常不單獨(dú)使用，而是通過與其他技術(shù)的配合進(jìn)一步完善增強(qiáng)抗干擾效果。3.4多輸入多輸出技術(shù)。多輸入多輸出技術(shù)是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的無線通信抗干擾技術(shù)，其在發(fā)射端與接收端同時(shí)設(shè)置多個(gè)天線，并將有用信號(hào)分解為多個(gè)信號(hào)同時(shí)利用多個(gè)天線進(jìn)行發(fā)射與接收，并在多個(gè)天線接收到分解信號(hào)后進(jìn)行信號(hào)的疊加與恢復(fù)，從而有效恢復(fù)出有用信號(hào)。利用多輸入多輸出技術(shù)，有用信號(hào)分散在多個(gè)不同頻率的載波信號(hào)上進(jìn)行傳播，當(dāng)復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)某個(gè)頻率范圍內(nèi)的信號(hào)產(chǎn)生干擾時(shí)，該頻率范圍內(nèi)的信號(hào)可以通過其他頻率范圍內(nèi)接收到的信號(hào)進(jìn)行有效的恢復(fù)，從而大大削弱了干擾因素的影響。從理論上來看，在功率與帶寬相同的情況下，天線數(shù)目的增加能夠提高無線通信的信道容量及系統(tǒng)容量，對(duì)提高無線通信系統(tǒng)的抗干擾能力有著顯著的作用。如圖2所示。3.5超寬帶與超窄帶技術(shù)。超寬帶與超窄帶技術(shù)也是無線通信中的有效抗干擾技術(shù)。其中超寬帶技術(shù)又稱沖激無線電技術(shù)，在軍事、雷達(dá)及自然災(zāi)害搜索等領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。超寬帶技術(shù)的頻域?qū)挾容^寬且時(shí)域?qū)挾容^窄，通過有用信號(hào)在寬頻域中的有效分散削弱環(huán)境中干擾因素的影響，具備低耗能、低復(fù)雜度、高安全性能等一系列優(yōu)勢(shì)，因而在實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用。與超寬帶技術(shù)將有用信號(hào)分散在寬頻域上的設(shè)計(jì)思想相反，超窄帶技術(shù)將傳輸頻帶控制在極窄的范圍內(nèi)，使得有用信號(hào)相對(duì)集中，同樣增強(qiáng)了無線通信的抗干擾能力。3.6智能天線技術(shù)。智能天線技術(shù)作為近年來新興的無線通信抗干擾技術(shù)之一，得到了人們的普遍關(guān)注，其智能化的抗干擾方式對(duì)不同方向，不同類型的干擾信號(hào)都能夠自適應(yīng)地調(diào)整自身的工作方式，發(fā)揮出最佳的抗干擾性能。智能天線在工作過程中能夠?qū)π盘?hào)傳輸過程進(jìn)行跟蹤，對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行判斷，并及時(shí)對(duì)單元振奮等進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾信號(hào)的最大化抑制，若干擾信號(hào)的頻譜范圍較寬，還可以通過形成與干擾信號(hào)方向?qū)?yīng)的寬角凹凸實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾信號(hào)的抑制。目前來看，智能天線技術(shù)主要包括波束智能天線及自適應(yīng)陣智能天線兩種類型，雖然其抗干擾能力較強(qiáng)，但由于成本原因，目前仍主要應(yīng)用于軍事、雷達(dá)等關(guān)鍵領(lǐng)域中。

4結(jié)束語

二十一世紀(jì)以來，隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，通信技術(shù)也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，尤其是無線通信技術(shù)在人們的生產(chǎn)生活中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。隨著人們生活的電磁環(huán)境越來越復(fù)雜，電磁干擾已經(jīng)成為制約無線通信技術(shù)發(fā)展的重要瓶頸，本文主要針對(duì)無線通信中的電磁干擾問題進(jìn)行了深入的研究，分析了無線通信中的常見干擾因素，并對(duì)當(dāng)前無線通信的抗干擾技術(shù)進(jìn)行了研究與闡述，相信隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，無線通信抗干擾技術(shù)必將在我們的生活以及我軍發(fā)揮更大的作用。

作者:徐志軍 單位:海參信息通信局

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