甚高频语音通信系统抗干扰技术及其发展趋势

发表时间:2020/9/3   来源:《科学与技术》2020年第9期   作者:葛建飞
[导读] 甚高频语音通信系统抗干扰技术的发展对于我国民航地空通信有着重要的意义

         摘要:甚高频语音通信系统抗干扰技术的发展对于我国民航地空通信有着重要的意义,一方面,能够很好地保障民航飞行的安全性,另一方面,能够为我国通信系统中抗感染技术的提升提供有力保障。本文以此为出发点,围绕甚高频通信系统抗干扰技术展开论述,着重对其未来的发展趋势进行探讨。
         关键词:甚高频;通信系统;抗干扰技术
         引言:
         现阶段甚高频通信技术是我国民航地空通信的主要手段,原因是由于其沿直线传播,本身不能被电离层反射,因此传播效果比较好,且天气对其造成的影响和干扰比较小,一般情况不受影响,但是缺点在于非常容易受到障碍物遮挡的影响,而这种影响主要来自于地面。
         一、干扰项及相应措施分析
         甚高频语音通信系统的干扰对象主要来自于五个方面,包括同频干扰、互调干扰、领道干扰、带外干扰以及阻塞干扰,本文将逐一展开论述。
         (一)同频
         受到民航地空通信工作内容的限制,民航业会通过不同区域范围内统一频率的使用来发出信号,但是如果在工作过程中,基于统一频率,出现多个信号源时,信号之间就会形成干扰,且无法有效滤除,即为同频干扰。
         就目前而言,能够消除同频干扰的措施有很多,如通过电台的设置,以微小的频率偏差来强化载波频率之间的具体差异,进而避免同频干扰的情况发生。此外,还可以通过控制天线高度、控制最大发射功率来实现消除或减弱干扰的效果[1]。
         (二)互调
         互调干扰,即指部分型号的频率与实际应用频率相当时,就可能出现互调的情况,形成干扰,在日常中产生互调干扰主要有三个方面的原因,即来自于发射机、接收机以及其他外部因素。
         现阶段解决互调干扰的主要途径有三个,即围绕产生互调干扰三个原因而形成的针对性的解决方法。首先是针对发射机,可以通过增大天线间隔来实现,如果是共用天线,则需要增加单向隔离器来减弱干扰。其次是针对接收器,通常采用的方法是通过衰减器的加入来降低干扰信号的干扰性。最后是基于其他外部原因形成的互调干扰,主要是针对现有设备进行维护,强化对于干扰来源的识别工作。
         (三)邻道
         邻道干扰顾名思义,就是指临近频道形成的信号干扰,一般情况下产生邻道干扰有两方面的原因,其一可能是由于接收机的滤波性能较差,因此出现干扰,其二可能是由于邻近工作频道引入干扰。
         一般情况下,对于邻道干扰的解决办法,是通过扩大与邻道电台天线之间的距离来隔绝或减弱干扰,或者运用较强的滤波器来强化滤波效果减弱干扰。
         (四)带外
         带外干扰也被称为镜像干扰,一般情况下,是由于频率的差拍而引起中频进而引发的干扰现象。因此,带外干扰的消除方式主要是通过对于发射机和捡手机的杂散辐射和杂散响应效果进行处理来实现。


         (五)阻塞
         阻塞干扰相对较为严重,当出现阻塞干扰时,信号可能被中断,如果不能及时处理阻塞干扰,会在一定程度上对于接收机产生永久性的影响,因此在出现阻塞干扰时,要尽快解决问题,避免问题扩大化。现阶段常见的解决方法,主要是通过滤波器来实现抗干扰的效果[2]。
         二、发展趋势分析
         发展趋势主要就是在其通信系统方面形成新的发展技术,现阶段能够得到应用的新技术主要有跳频、扩频、扫描以及软件无线电技术四个方面。
         (一)跳频
         跳频是指跳频技术,简单来说,就是通过设置一个变化码,通过需求在频谱范围内随机跳变,而对应的接收方也进行跳频还原解读,进而实现信号通信。跳频技术的优越性在于由于其随机性,因此其抗干扰效果较强,运用于民航或军事当中,也并不容易被截获,因此安全性与保密性相对都比较高。我国关于跳频技术的研究开始与2005年,截止到目前,跳频技术已经得到了进一步的发展,不仅抗干扰性更强,其隐蔽性也得到了进一步的提升。
         (二)扩频
         扩频技术的核心就是通过增加伪噪音生成器,实现序列生成,进而实现对于频谱的扩展,随后通过接收端的信号捕获还原来获取信号。因此,抗干扰的重点主要在接收端方面[3]。其优点在于适合异步多址的使用,不易被截获,且精度高。但是扩频技术也有一定的问题,即信号易失真,相对应的获取也比较慢。
         扩频技术主要是指直接序列扩频技术,源于二战,在近些年得到了进一步的发展,尤其是在2016年,我国深入研究,大大提升了扩频技术的准确度,同时缩减了对应的运算工作量,因此扩频技术的应用范围更加广泛,且在一定程度上具备较高的可靠性。
         (三)扫描
         扫描技术主要指通过在多信道通信系统中进行自主扫描,进而检测出适合使用的空闲信道,较好的避开干扰源,扫描技术可以与跳频技术进行有效结合,形成指向性跳频,大大提高跳频技术的可利用率和通信质量,这也是未来发展的主流趋势之一。
         (四)软件无线电技术
         软件无线电技术的核心就是编程软件,通过软件编程,来强化对于多频段多模式的通信信号。但是现阶段,软件无线电技术的应用还存在很多客观性的问题,因此应用范围相对较为局限[4]。一方面,软件无线电技术本身的耗能要求比较高,因此需要较高性能的信号处理器加持,另一方面,对于接收器而言,如何实现多功能的强化是应用软件无线电技术的关键。但是软件无线电也具备一定的优势,一方面,软件无线电技术的应用对于后续新功能的引入较为便捷,通常只需要添加新的软件模块,另一方面具有较强的开放性,可以与其他技术相互组合,延长了无线电台使用寿命的同时,为后续新业务的出现奠定了良好基础,因此也是未来的一个重要发展趋势。
         三、结束语
         综上所述,甚高频语音通信系统干扰技术的探讨与分析对于我国未来通信工程的发展有着重要意义,不仅仅是对于民航发展起到了直接的推动作用,技术的延伸与丰富还会对于我国军事、通信等其他行业产生深远影响。
参考文献:
[1] 吴庆伟.无线通信抗干扰技术及发展趋势[J].中国新通信,2017(20):20-21.
[2] 刘佳.论超短波无线电通信抗干扰技术发展趋势[J].山东工业技术,2018(09):152-153.
[3] 张媛.有效发展军事通信抗干扰技术的现状及未来趋势[J].科学技术创新,2018(01):75-76.
[4] 陈寅峰.移动路由技术在民航甚高频数字语音通信系统中的应用[J].电子技术与软件工程,2016(23):36-38.
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