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[摘要]随着科技的不断发展,各种高科技技术的应用也变得越来越普及,其中,无线通信技术就是最具代表性的一种。但是,在无线通信技术不断发展以及扩散的同时,所受到的干扰也正在一点点的增加,在一定程度上影响着人们的生活。文中简要阐述了无线通信抗干扰技术应用所具有的重要意义以及无线通信抗干扰技术研究的现状,进一步对当前比较常用的无线通信抗干扰技术进行了详细研究。
[关键词]无线通信;抗干扰;技术
中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0155-01
1无线通信抗干扰技术应用的重要意义
随着无线通信技术应用的越来越广泛,也跟着开始出现一些被干扰的问题,尤其是一些像卫星通信这种超远距离通信技术的应用,由于经过超长距离的传输,达到信号端的信号已经非常弱了,所以极为容易受到干扰。除此之外,随着无线通信种类的不断增加,对电磁场的稳定也造成了一定的影响,也会对无线通信造成干扰,影响无线通信技术的正常应用。除了一些无意的干扰之外,还有一些人为的有意的干扰,并且,相对于无意干扰而言,这种人为的有意干扰对无线通信的影响更为严重,也更加难以防范。而认为干扰的主要原因主要有两种。一种是因为无线通信技术应用到了商业中,一些商业上的对手为了获取商业机密,会通过技术手段对无线通信进行干扰,从中窃取对自己有利的商业情报。另一种是一些拥有一定技术的人,为了达到某种不可告人的目的,会对无线通信进行干扰,从中窃取相关信息。
而加强无线通信抗干扰技术的应用,就可以有效避免以上问题的出现,不仅能够解决超远无线通信信号微弱的问题,减轻自然因素对无线通信技术应用的干扰;还能够有效解决多种无线通信信号之间相互干扰的问题。除此之外,在无线通信中应用抗干扰技术还能够成功拦截一些人为的有意的信号干扰问题,保证个人信息的安全,更好的存进人类社会文明快速、健康进步。
2无线通信抗干扰技术研究的现状
2.1自然因素干扰
随着高层建筑物的增加,在无线通信信号进行传播的过程中,不仅会受到山体的阻碍,还会被高层建筑所阻碍。尤其是现在高层建筑分布极为密集,对无线通信信号的阻碍作用也更大,在城市之中,经过层层阻碍会使得无线通信信号受到极大干扰,达到信号接收端时已经变得极为微弱,影响无线通信的通信质量。
2.2多种无线通信信号共存
当前,为了方便所有的无线通信用户都能够顺利接收到本身的无线通信信号,所以,无线通信信道是对所有的无线设备进行开放的,这就会导致在同一个无线通信信号内,同时存在多种无线通信系统以及无线通信设备。在这种情况下,除本身無线通信信号之外,其他的所有的无线通信信号都变成了干扰信号,于是,这种本身信号与干扰信号共存的状态就会导致以下三种情况的发生。一是在无线通信信道中,干扰信号远远强过本身信号,对本身信号造成极大的干扰,影响了本身信号的正常接收;二是本身信号跟干扰信号的强度相差不多,而经过不停的损耗和减弱,达到信号接收端的时候,信号已经十分微弱;三是相对于干扰信号而言,本身信号比较强,干扰信号对其影响不是很大,达到信号接收端时信号依旧比较强,没有对信号的正常接受形成影响。目前,无线通信抗干扰技术的研究主要针对就是以上两个方面,试图通过抗干扰技术的应用来减少干扰,增加无线通信信号。
3无线通信抗干扰技术性能分析
当前,在对无线通信系统抗干扰性能进行评价的标准中,误码率是最重要的指标之一。所以,在对无线通信抗干扰技术的性能进行分析的过程中,通常都会采用特定的通信系统对抗干扰技术在应用中误码率进行对比和分析,通过最终得出的结果对抗干扰技术的性能进行判断。
通常,分析误码率的步骤主要有四步。第一,要在无线通信的链路中模拟无线通信信号发射器以及信号接收端的工作原理建立发射机以及接收机的模型;第二,要模拟无线通信信道建立完整的无线通信信道模型;第三,在无线通信信道中模拟无线通信系统的信号发射和接受运行,得到无线通信信道模型中的随机函数的分布情况;第四,通过对函数的分析和计算得出无线通信系统接收信号的表达式,然后再通过表达式,对抗干扰技术应用的误码率进行分析计算,得出结果。
在对误码率进行分析计算的过程中,其难度会随着模拟无线通信信道的复杂度的增加而增加,所以,当无线通信信道的复杂度达到一定程度之后,通过正常的分析计算就很难再得到精确结果。这个时候,就需要借助一些特殊的工具来进行辅助计算。并且,为了保证整个模拟过程中的精确度,整个过程都会在计算机系统的支持下完成。然后,也会通过预先设定好的计算分析软件直接对接收信号的表达式进行推导,确保接下来的误码率计算不会因为前面的失误而出现错误。
4当前比较常用的无线通信抗干扰技术
4.1时域抗干扰技术
时域抗干扰技术的主要特点是在充分了解干扰信号时域特性的基础上,尽可能的选择不与干扰信号重叠的时间进行通信信号的传输,以确保无线通信信号能够有效的躲过干扰信号的干扰,保证其自身达到信号接收端的时候依旧具有比较强的信号。
时域抗干扰技术主要分为跳时通信技术、自适应差错控制技术以及猝发技术三种。在跳时通信技术的应用中,要先将整个无线通信系统的时间轴分成无数个特定的时间片,然后对这些时间片的特点进行仔细研究和分析,找到规律。然后,在信号传输的过程中,控制信号遵循规律在分好的时间片上进行跳动。如果是跳到跟干扰信号重叠的时间片上,就停止信号的输送,避免干扰;如果是跳到了跟干扰信号错开的时间片上,则立即进行插缝传送,避开与干扰信号的重叠,以免被其干扰。自适应差错控制技术的技术含量相对比较高,它是通过对无线通信信道的不断适应,找到无线通信信道的变化规律并对无线通信信道进行实时监控。如果在无线通信信号传输的过程中遇到外界的干扰,自适应查擦控制技术会通过自身对无线通信信道的变化进行调整,避开干扰信号。猝发通信技术的应用中,需要将一定量的信息保存起来不进行正常发送。
4.2频域抗干扰技术
频域抗干扰技术也分为三种,并且与时域抗干扰技术中的抗干扰技术比较相似,分别是调频通信技术、自适应频率控制技术以及频率分集技术,应用理论也跟频域干扰技术同出一辙。
在跳频通信技术的应用中,无线通信系统会对类似于心跳,本身具有一定的规则和波动频率的通信发射的无线电频率进行分析和判断,找到能够插入序列码而使载波频率发生连续转换的位置。通过这种方法,来扩大无线电的频率。跟传统的频率不变的通信技术相比,跳频通信技术更加的灵活,能够有效躲过与干扰信号频率的碰撞,避免受其干扰。
在自适应频率控制技术的应用中,无线通信系统会对无线通信信道内的无线通信信号频率以及干扰信号频率进行分析,找到两种信号频率本身不同的特点。然后,在信号传输的过程中,通信系统会根据信号传输的需求,对无线通信信道内的频率进行调整,使其适应无线通信信号的传输并成功避开干扰信号的干扰。
总之,无线通信技术在抗干扰技术方面的发展仍然在不断的进行发展,不同的模式也在不断的进行发展,并且已经获得良好的成效,并且在当前已经较为成熟的抗干扰技术也在进行着持续的优化。无线通信技术所具有的高效性、方便性以及移动性都是其他各种模式所无法替代的,所以,今后的社会,无线通信技术必然成为主流的信息传输模式。
[关键词]无线通信;抗干扰;技术
中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0155-01
1无线通信抗干扰技术应用的重要意义
随着无线通信技术应用的越来越广泛,也跟着开始出现一些被干扰的问题,尤其是一些像卫星通信这种超远距离通信技术的应用,由于经过超长距离的传输,达到信号端的信号已经非常弱了,所以极为容易受到干扰。除此之外,随着无线通信种类的不断增加,对电磁场的稳定也造成了一定的影响,也会对无线通信造成干扰,影响无线通信技术的正常应用。除了一些无意的干扰之外,还有一些人为的有意的干扰,并且,相对于无意干扰而言,这种人为的有意干扰对无线通信的影响更为严重,也更加难以防范。而认为干扰的主要原因主要有两种。一种是因为无线通信技术应用到了商业中,一些商业上的对手为了获取商业机密,会通过技术手段对无线通信进行干扰,从中窃取对自己有利的商业情报。另一种是一些拥有一定技术的人,为了达到某种不可告人的目的,会对无线通信进行干扰,从中窃取相关信息。
而加强无线通信抗干扰技术的应用,就可以有效避免以上问题的出现,不仅能够解决超远无线通信信号微弱的问题,减轻自然因素对无线通信技术应用的干扰;还能够有效解决多种无线通信信号之间相互干扰的问题。除此之外,在无线通信中应用抗干扰技术还能够成功拦截一些人为的有意的信号干扰问题,保证个人信息的安全,更好的存进人类社会文明快速、健康进步。
2无线通信抗干扰技术研究的现状
2.1自然因素干扰
随着高层建筑物的增加,在无线通信信号进行传播的过程中,不仅会受到山体的阻碍,还会被高层建筑所阻碍。尤其是现在高层建筑分布极为密集,对无线通信信号的阻碍作用也更大,在城市之中,经过层层阻碍会使得无线通信信号受到极大干扰,达到信号接收端时已经变得极为微弱,影响无线通信的通信质量。
2.2多种无线通信信号共存
当前,为了方便所有的无线通信用户都能够顺利接收到本身的无线通信信号,所以,无线通信信道是对所有的无线设备进行开放的,这就会导致在同一个无线通信信号内,同时存在多种无线通信系统以及无线通信设备。在这种情况下,除本身無线通信信号之外,其他的所有的无线通信信号都变成了干扰信号,于是,这种本身信号与干扰信号共存的状态就会导致以下三种情况的发生。一是在无线通信信道中,干扰信号远远强过本身信号,对本身信号造成极大的干扰,影响了本身信号的正常接收;二是本身信号跟干扰信号的强度相差不多,而经过不停的损耗和减弱,达到信号接收端的时候,信号已经十分微弱;三是相对于干扰信号而言,本身信号比较强,干扰信号对其影响不是很大,达到信号接收端时信号依旧比较强,没有对信号的正常接受形成影响。目前,无线通信抗干扰技术的研究主要针对就是以上两个方面,试图通过抗干扰技术的应用来减少干扰,增加无线通信信号。
3无线通信抗干扰技术性能分析
当前,在对无线通信系统抗干扰性能进行评价的标准中,误码率是最重要的指标之一。所以,在对无线通信抗干扰技术的性能进行分析的过程中,通常都会采用特定的通信系统对抗干扰技术在应用中误码率进行对比和分析,通过最终得出的结果对抗干扰技术的性能进行判断。
通常,分析误码率的步骤主要有四步。第一,要在无线通信的链路中模拟无线通信信号发射器以及信号接收端的工作原理建立发射机以及接收机的模型;第二,要模拟无线通信信道建立完整的无线通信信道模型;第三,在无线通信信道中模拟无线通信系统的信号发射和接受运行,得到无线通信信道模型中的随机函数的分布情况;第四,通过对函数的分析和计算得出无线通信系统接收信号的表达式,然后再通过表达式,对抗干扰技术应用的误码率进行分析计算,得出结果。
在对误码率进行分析计算的过程中,其难度会随着模拟无线通信信道的复杂度的增加而增加,所以,当无线通信信道的复杂度达到一定程度之后,通过正常的分析计算就很难再得到精确结果。这个时候,就需要借助一些特殊的工具来进行辅助计算。并且,为了保证整个模拟过程中的精确度,整个过程都会在计算机系统的支持下完成。然后,也会通过预先设定好的计算分析软件直接对接收信号的表达式进行推导,确保接下来的误码率计算不会因为前面的失误而出现错误。
4当前比较常用的无线通信抗干扰技术
4.1时域抗干扰技术
时域抗干扰技术的主要特点是在充分了解干扰信号时域特性的基础上,尽可能的选择不与干扰信号重叠的时间进行通信信号的传输,以确保无线通信信号能够有效的躲过干扰信号的干扰,保证其自身达到信号接收端的时候依旧具有比较强的信号。
时域抗干扰技术主要分为跳时通信技术、自适应差错控制技术以及猝发技术三种。在跳时通信技术的应用中,要先将整个无线通信系统的时间轴分成无数个特定的时间片,然后对这些时间片的特点进行仔细研究和分析,找到规律。然后,在信号传输的过程中,控制信号遵循规律在分好的时间片上进行跳动。如果是跳到跟干扰信号重叠的时间片上,就停止信号的输送,避免干扰;如果是跳到了跟干扰信号错开的时间片上,则立即进行插缝传送,避开与干扰信号的重叠,以免被其干扰。自适应差错控制技术的技术含量相对比较高,它是通过对无线通信信道的不断适应,找到无线通信信道的变化规律并对无线通信信道进行实时监控。如果在无线通信信号传输的过程中遇到外界的干扰,自适应查擦控制技术会通过自身对无线通信信道的变化进行调整,避开干扰信号。猝发通信技术的应用中,需要将一定量的信息保存起来不进行正常发送。
4.2频域抗干扰技术
频域抗干扰技术也分为三种,并且与时域抗干扰技术中的抗干扰技术比较相似,分别是调频通信技术、自适应频率控制技术以及频率分集技术,应用理论也跟频域干扰技术同出一辙。
在跳频通信技术的应用中,无线通信系统会对类似于心跳,本身具有一定的规则和波动频率的通信发射的无线电频率进行分析和判断,找到能够插入序列码而使载波频率发生连续转换的位置。通过这种方法,来扩大无线电的频率。跟传统的频率不变的通信技术相比,跳频通信技术更加的灵活,能够有效躲过与干扰信号频率的碰撞,避免受其干扰。
在自适应频率控制技术的应用中,无线通信系统会对无线通信信道内的无线通信信号频率以及干扰信号频率进行分析,找到两种信号频率本身不同的特点。然后,在信号传输的过程中,通信系统会根据信号传输的需求,对无线通信信道内的频率进行调整,使其适应无线通信信号的传输并成功避开干扰信号的干扰。
总之,无线通信技术在抗干扰技术方面的发展仍然在不断的进行发展,不同的模式也在不断的进行发展,并且已经获得良好的成效,并且在当前已经较为成熟的抗干扰技术也在进行着持续的优化。无线通信技术所具有的高效性、方便性以及移动性都是其他各种模式所无法替代的,所以,今后的社会,无线通信技术必然成为主流的信息传输模式。