芻議無線通信的抗干擾技術

【摘要】 電磁波信號具備可以在一個相對自由的空間當中進行傳播的特征，而當前所廣泛應用的無線通信技術正是運用了電磁波信息的這個特征來實現交換信息的目的。針對當前的無線通信技術來說，對傳播的電磁環境要求十分高，無線通信系統會受到環境中各種各樣因素的干擾，因此研究無線通信的抗干擾技術就成為當前無線通信技術中的關鍵之一。鑒于此，本文首先闡述了無線通信技術及抗干擾技術的發展背景，在此基礎上針對無線通信的抗干擾技術進行了詳盡的分析，旨在為推動我國無線通信技術的發展貢獻自己的綿薄之力。

【關鍵詞】 無線通信 干擾 抗干擾

無線通信的傳播環境正是我們日常生活所處的環境，無線通技術的傳輸方式主要是應用電磁波進行傳播，電磁波在傳輸的過程當中會遭受環境中各種因素的干擾，這就在無形中產生了無線通信的弊端。對無線通信造成干擾的因素非常多，因為無線通信的傳輸原理與調制技術區別來看，通常較為常見的干擾主要有：碼間干擾（ISI）、共道干抓（CCI）、多址干擾（MAI）。干擾通常發生通常是在特定的調職模式、頻段以及帶寬等狀態。本文主要討論的通信技術干擾主要指的是自然生成的一些干擾，即外界干擾，針對干擾技術進行研究，對于促進我國無線通技術的發展具有十分重要的現實意義[1]。

一、無線通信技術與抗干擾技術的背景

電磁波信號具備在自由的空間當中進行傳輸的特征是總說周知的事情，無線通信技術正是利用電磁波信號的這個特征來實現信息交換的目的，現階段在通信領域當中，無線通信技術已經具備絕對的發展優勢。

針對當前的無線通信技術來說，電磁波進行傳播的環境異常苛刻，無線通信系統在工作的過程中時刻面臨著各式各樣的干擾，這些干擾有的是自然界所生成的干擾，另外一部分則是人為所生成的，而人為產生的干擾可以分為有意干擾或者無意干擾這兩種。所謂故意干擾，指的是某個組織亦或是個人為了獲取干擾所特定的信號，故意釋放出一種特定的干擾帶寬或者頻率，導致對方的通信信號無法進行正常的發送或者接受[2]。

二、無線通信中常見的抗干擾技術分析

2.1跳頻技術（FH）

跳頻技術屬于一種已經比較成熟的抗干擾技術，其主要應用于民用無線通信技術當中，具有較強的抗干擾能力。跳頻通信的關鍵在于應用了一定速度或者規律來實施回跳變的無線電發信頻率技術。相較于傳統的一成不變的無線電發信頻率技術而言，跳頻技術應用多頻率頻移鍵控實施碼序列選擇從而有效保障載波頻率不斷的進行跳變，最終實現頻譜拓展的目標。通常來說，跳速的快慢能夠直接反應出無線通信跳頻系統的工作性能，跳數越快則表明通信系統自身的抗干擾性能越好，跳數越慢則反映出無線通信系統的抗干擾能力越差；除此之外，通過增加跳頻的帶寬也能夠有效提升無線通信系統的抗干擾能力，跳頻的帶寬越寬則表示無線通信系統的抗干擾能力越強，反之則表示無線通信系統圖那個抗干擾性能越差。

所以，拓展跳頻的帶寬、提升跳頻的速度是無線通信技術抗干擾技術的主要發展趨勢。而隨著無線通信的調制技術、編碼技術，以及信息化技術、數字信號處理技術、微電子技術的快速發展，跳頻技術當前正在朝著自適應的趨勢發展。自適應跳頻技術指的是無線通信系統具備能夠適應通信條件的變化而實施自動跳頻，并且可以有效防止跳頻頻率集中受到干擾壞頻點的能力。而在當前的無線通信自適應跳頻系統當中，自適應已經具有非常多的種類，除了上文所描述的自適應頻率意外，還自適應均衡、自適應分集、自適應速率、自適應功率等等，然而無線通信自適應系統的關鍵技術仍舊是頻率自適應，急無線通信自適應跳頻系統主要是通過進行實時的換頻與選頻，以此來保障無線通信系統中的通信線路能夠長時間工作在良好傳播條件的弱噪聲信道中[3]。

2.2虛擬智能天線技術與MIMO（多入多出）技術

最近幾年以來，針對無線通信技術的研究當中，廣大專家與學者諸位關注的是虛擬智能天線技術與MIMO（多入多出）技術，這兩個技術作為通信領域當中一個十分重要的突破，已經在理論方面被證實能夠有效提升無線通信系統的容量與性能。

MIMO無線傳輸技術的關鍵在于能夠在發射端應用多個發射天線來進行通信信號的傳輸，在接收端能夠應用多個接受天線來進行信號的接受，其在提升無線通信系統的容量與性能的先決條件上，通過和時空編碼、OFDM（正交頻分復用）等技術進行綜合利用，就能夠同時達成通信系統的時間、空間以及頻率的分集，從而有效提升通信系統的時域空域以及頻域方面的抗干擾水平[4]。然而，作為一項仍有待于進一步開發的技術，MIMO技術在無線通信抗干擾當中的實際應用還面臨著諸多問題，比如，無線通信系統的空時編碼、功率分配、信號檢測以及天線配置等。

智能天線技術與MIMO系統的多天線發送與多天線接收不同的在于，其關鍵技術在于借用或者應用相同地域當中工作的其他同類通信設施天線之間產生的相互作用，從而達成類似于智能天線的功能。智能天線技術的主要優勢在于能夠保障無線通信系統當中的每一個天線進行同時抑制來自于各個方向的干擾信號源，本地域當中的全部同類通信裝備的物理天線能夠共同構成一個虛擬的智能天線網，從而有效提升天線接收端的信干比，最終實現提升無線通信系統抗干擾水平的目標。應用智能天線技術以后的無線通信系統的信號干擾能力要遠遠高于無線通信系統自身的信號干擾能力，大約能夠提升幾十dB左右，其相當于在普通的無線通信系統當中添加了一部抗干擾的電臺。

2.3擴頻技術

將擴頻技術應用于無線通信系統當中，能夠將無線通信當中施放與接受的信號隱藏在噪聲當中，通過針對功率進行有效的調整，針對波狀形的合成噪聲進行編碼與解碼，因為這個技術能夠將無線通信的信號隱藏在噪聲當中，所以也能夠達到有效防止電磁干擾的目的。

擴頻技術最為常見的類型主要為直接序列（DS）擴頻技術，即為了實現讓無線通信系統中的通信信號隱藏在噪聲當中，拓展通信信號的頻帶，能夠讓信號的功率譜密度降低（即單位頻帶中的功率變低）。應用直接序列擴頻技術的無線通替你高興系統不但具有信號隱藏性高，同時具有能夠抗多種途徑干擾的能力，并且還能夠達成碼分多址，所以，其在數字蜂窩通信與衛星通信當中的應用較為廣泛，其能夠有效提升數字蜂窩通信與衛星通信的抗干擾水平。

作為第三代移動通信系統（3G）的核心技術，CDMA技術也采用了直接序列擴頻技術，但由于CDMA 對多個用戶進行隨機接入的特點，CDMA 直接序列擴頻技術容易受到多址干擾，這是因為隨機接入的用戶所使用的擴頻碼不能保證嚴格正交，造成用戶間無法做到嚴格同步，從而引起非零互相關系數的問題，因此造成了CDMA的用戶間發生多址干擾，嚴重影響了 CDMA 通信系統的通信質量和系統容量[5]。隨著CDMA系統多址干擾的日益嚴重，多用戶檢測技術成為當前和未來移動通信的關鍵問題之一。

2.4混合技術

將各種無線通信抗干擾技術的基礎之上，可以進行組合來產生新的混合抗干擾技術，比如DS/FH混合抗干擾技術，通常而言，應用混合技術要遠遠比單一的跳頻技術或者擴頻技術要更為復雜，要實現也較為困難。然而，將不同的無線通信抗干擾技術進行結合，最終獲得的抗干擾能力要遠遠優于單一的抗干擾技術。比如，DS/FH系統，其在處理增益方面并非FH與DS處理增益進行簡單的相加，而是應用DS/FH混合技術的無線通信系統要比單獨應用單一的FH或者DS的無線通信系統獲取更為優秀的跳頻效果與更為寬廣的頻譜，所以獲取的增益更佳。然而這種技術的主要缺點在于無線通信系統的復雜程度過高，導致生產成本過高。

三、結語

無線通信技術在抗干擾技術方面的發展仍然在不斷的進行發展，不同的模式也在不斷的進行發展，并且已經獲得良好的成效，并且在當前已經較為成熟的抗干擾技術也在進行著持續的優化。無線通信技術所具有的高效性、方便性以及移動性都是其他各種模式所無法替代的，所以，今后的社會，無線通信技術必然成為主流的信息傳輸模式。在信息化高速發展的網絡體系當中，智能組網的發展，能夠促進無線通信技術朝著更為廣闊的發展空間。參 考 文 獻

[1] 殷云志.無線通信抗干擾技術及發展趨勢[J].無線電工程.2008（10）：345-346

[2] 徐秦.無線通信技術熱點及發展趨勢[J].裝備制造.2010（01）：211-212

[3] 夏晨.淺談無線通信技術在我國實踐的應用[J].信息系統工程.2012（03）：497-498

[4] 姚先秀.通信系統抗干擾試驗方法探討[J].科技創新導報.2012（15）：323-234

[5] 李文清.超短波無線電通信抗干擾技術發展趨勢研究[J].中國科技信息.2007（22）：215-216