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无线通信抗干扰技术研究

发表时间：2020/7/3 来源：《基层建设》2020年第6期作者：唐宏震马列红

[导读] 摘要：信号干扰问题是制约无线通信技术发展的一个核心问题。

        西安烽火电子科技有限责任公司陕西省西安市 710075
        摘要：信号干扰问题是制约无线通信技术发展的一个核心问题。在提升无线通信抗干扰能力期间，除了应用常规的扩频技术等抗干扰技术之外，也要注意有效地应用智能组网技术等新兴抗干扰技术。鉴于此，本文主要分析无线通信抗干扰技术。
        关键词：无线通信；抗干扰；技术
        1、概述
        当前，计算机通信技术不断发展，智能终端普及，信息通信传输在许多领域得到广泛运用。相对于有线通信，无线通信能够通过公共空间中的无线电波进行信号传输，不再局限于封闭的环境内。但是无线通信容易受到外界的干扰，降低整个系统的性能。抑制干扰对无线通信传输的影响，提高传输的可靠性，实现信息安全，对安全生产十分重要。
        2、无线通信抗干扰技术
        2.1、传统抗干扰技术
        （1）抗目标干扰技术
        抗目标干扰解决方案是扩频通信技术。在扩频通信系统中，基带频谱通过扩频序列扩展到几十倍甚至几百倍，扩频序列在发送端具有非常宽的频谱。在接收器终端，接收信号由相同的扩频序列解扩，并同时扩展干扰信号。
        另一种有效的抗干扰策略是用自适应零天线阵列作为接受天线，根据实时情况调整天线阵的方位，增强信号，抑制干扰。根据信号干扰的不同，可调整天线阵的内部参数，使主瓣瞄准信号的方位，而边缘瞄准干扰的方位。
        （2）抗阻塞干扰技术
        跳频通常可以有效地对抗实际通信系统中的阻塞干扰。扼流干扰信号的能力和宽带是相互制约的，跳频的工作频率是连续变化的。因此，阻塞干扰只阻塞工作频率的一部分，跳频可有效抗扼流圈塞。
        （3）抗欺骗干扰技术
        欺骗干扰的基本特征是干扰信号基于原点信号，根据改变原点信号的幅度或相位可以确定欺骗干扰信号。抗欺骗干扰的常见方案是通信抗干扰逆技术，在接收器端构造一组信号和干扰，并从信号和干扰的混合波中搜索原始干扰。
        接收器信号是欺骗干扰信号与噪声的集合。通过信号和干扰完整的设置，可以消除混合信号中的干扰信号。通过该方式，可消除错误信号并抗欺骗干扰，该方案的关键技术是如何找到一套完整的信号和干扰。
        （4）抗“致命干扰”技术
        电子脉冲可以破坏保护装置，如保险丝，并使得通信系统间歇性失效。可采用一些保护性的解决方案，如屏蔽，分离和过滤掉抗电子脉冲干扰。对于重要的电子设备，可使用具有较高抗电子干扰能力的特殊电子设备，如用光纤代替电缆。
        2.2、新兴抗干扰技术
        （1）超窄带（宽带）技术
        针对超窄带技术而言，主要是缩短无线通信信号的频带，以相对集中的方式来传输无线通信信号，以这种方式可以减弱无线通信信号的干扰情况。而超宽带技术则是通过采取直接调制脉冲的方式来使无线通信的信号带变宽，保证其不受到截获，具有传输速率高，抗干扰性能强，通信信号系统容量大，定位精准性高与功率谱密度低等应用优势，主要适用于个人局域网和无线局域网的接口技术和接入技术。相较于超窄带技术，超宽带技术的接入速度更快，传输速率更高，所以相应的应用适用范围更大。
        （2）虚拟智能天线技术
        该种无线通信抗干扰技术包括自适应阵智能天线、波束智能天线等，在现阶段的军事领域具有比较多的应用。该种抗干扰技术具有安全性与稳定性高等应用优势，所以在现阶段特定领域与区域中的信号接收效果比较好。但是在实际无线通信系统中应用该种抗干扰技术过程中需要考虑实际的区域环境情况，避免因为环境因素影响而对相关智能天线的设置带来不利影响。

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        （3）智能组网技术
        该种抗干扰技术主要是通过整合全部无线通信资源，立足于对整个无线通信环境的感知和调配，从优化通信结构出发来逐步提升无线通信抗干扰能力。在现阶段的生活和生产领域当中，智能组网技术得到了广泛应用，可以保证无线通信的稳定性与安全性。
        2.3、超短波无线电通信抗干扰技术
        （1）对无线电发信频率改变
        在早期信息传递方面，超短波无线电通信中大部分设备在超短波无线电通信波长与频率方面为固定值，此特点使电信号在传输过程中会受到无关电信号的干扰和恶意拦截，不利于安全。技术人员在信息传输过程中会使无线电频率改变，控制频率在一定范围中，根据一定规律进行运行，以此能够避免波长干扰源的干扰。以波动规律实现信息的接受，利用改变电信号传输的调频技术能够抗干扰，从而保证超短波无线电通信的安全性，并且避免恶意拦截设备的攻击。在战争中使用此技术能够避免地方电台对信号进行拦截，改变无线电的发信频率，基于调频技术改变通信过程中的载波频率，并且使电信号频率通过一定频率波动进行接收与发送，此为抗干扰领域中的无线电通信创新。
        （2）结合空闲信道监测技术
        在实施跳频技术过程中，在实际实施中会导致资源浪费与发信频率容易被破译。对于此问题，科研人员结合跳频技术与空闲信道检测技术，从而能够应对干扰源。空闲信道的检测技术指的是多信道共同无线通信系统，通过多信道选择最优的信道，从而连接电信号，实现通信资源的有效解决。在搜索空闲信道中，都是通过无载波信道和空闲的信息信道扫描，展现性能化的特点。跳频技术结合空闲监测技术，在敌方对我方反射信道被摧毁过程中，在剩余信道中选择安全信道，增强超短波无线电的通信干扰能力。
        （3）扩展频谱技术
        在超短波无线电通信抗干扰方面，研究人员尤为重视传输信道技术与扩展频谱和频率改变轨迹技术，跳频技术与扩频技术在抗干扰方面本质是一样的，扩频技术将传输信息中的信道宽在信道最大带宽中扩展。在信息传输过程中，利用扩频代码扩展信道。在通信抗干扰方面使用良好，如直序扩频与跳频直扩等。直序扩频技术能够使伪噪声序列与基带脉冲书籍结合，实现频谱扩展抗干扰，在接收方与发射方的重点为解密运算，在发送信号过程中利用公式加密电信号，在接收方中进行解密运算。跳频直扩扩频的主要优势就是信道比较少，在恶劣情况中传输具有良好的表现，一般应用到站场无线电保密通信与电磁场变化不规律地区通信中使用。
        3、无线通信中抗干扰技术的发展趋势预测
        随着无线通信技术的快速发展，相应的抗干扰技术也得到了快速发展，力求更好地满足新时期社会发展对无线通信信息传递的高要求和高标准。然而，随着无线通信技术的发展，相关的信号干扰因素和干扰源也越来越多，所以为了更好地提升无线通信的抗干扰能力，就必须要加快推动科学技术的快速发展，持续改进和完善无线通信系统，增强无线通信信号的稳定性与可靠性。未来的无线通信抗干扰技术会主要侧重多种抗干扰技术的联合应用，如可以有机结合跳频技术、扩频技术与智能天线技术等，使它们的抗干扰能力实现优势互补，进一步提升无线通信抗干扰技术的抗信号干扰性能。又或者可以应用组合扩频技术，通过有机结合跳时、跳频与扩频等抗干扰技术来最大程度提升无线通信的抗干扰性能，这样可以发挥这三种抗干扰技术的抗信号干扰能力，从整体上提升无线通信抗干扰性能。
        总之，随着通信技术的快速发展，无线通信技术已经成为社会生产与生活领域中不可或缺的一种技术，为人们的生活带来了诸多便利。但是由于受到互调干扰因素、自然环境因素或人为因素等因素的影响，无线通信中的信号质量容易出现衰减问题，影响了最终无线通信的质量，进而可能会给人们的生产和生活带来不利影响。为了保障无线通信的质量，必须要依赖于先进抗干扰技术的应用。
        参考文献
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