無線通信抗干擾技術(shù)性能研究

摘 要：目前，民用和軍用通信領(lǐng)域均大量涉及了無線通信技術(shù)，通信暢通有序的重要保證就是有效的抗干擾技術(shù)。本文系統(tǒng)介紹了無線通信抗干擾技術(shù)的性能和今后的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：無線；抗干擾；通信

中圖分類號(hào)：TN97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 02-0000-01

當(dāng)今電磁環(huán)境日益惡劣，研究無線通信抗干擾技術(shù)是非常重要的。無線通信主要包括人為干擾和自然干擾兩個(gè)方面。人為干擾又包括敵意干擾和無意干擾兩種情況。敵意干擾是對(duì)方故意而為制造的干擾，主要是想要影響通信信號(hào)的接受，中斷或破壞通信。干擾信號(hào)必須具有適宜的調(diào)制方式、帶寬、頻率等特性才能夠破壞或壓制信號(hào)接收。干擾方破壞信號(hào)接收的方式主要是制造電磁干擾，一般包括跟蹤、分析、偵查、釋放等環(huán)節(jié)。干擾的最佳準(zhǔn)則是與通信信號(hào)具有相同的速度域、電平域、空間域、時(shí)間域和頻率域等。只要不是通信系統(tǒng)受到最佳干擾，基本上都能進(jìn)行抗干擾對(duì)抗，確保通信正常[1]。

一、頻譜擴(kuò)展抗干擾技術(shù)

（一）DS直接序列擴(kuò)頻

這種方法是在較寬的頻帶上對(duì)有用信號(hào)進(jìn)行拓展，減小頻帶的單位功率，也就是降低功率譜密度。熱噪聲和信道噪聲下通信的功率譜較低，噪聲將信號(hào)淹沒，使得信號(hào)不易被敵方發(fā)現(xiàn)。這種方法截獲概率低、隱蔽性好、達(dá)到碼分多址和多徑干擾對(duì)抗。

（二）FH跳頻技術(shù)

這種技術(shù)屬于多頻率鍵控，選擇是通過碼序列完成的，它可以通過跳變載波頻率來進(jìn)行頻譜擴(kuò)展。這種抗干擾手段發(fā)展相對(duì)較成熟，抗干擾能力強(qiáng)，廣泛應(yīng)用在現(xiàn)今的民用通信和戰(zhàn)術(shù)通信上。

自適應(yīng)跳頻需要對(duì)受集中干擾的頻率點(diǎn)進(jìn)行隔離，保障信息傳輸?shù)奶l頻率不受干擾，保證傳輸?shù)母哔|(zhì)量。它主要有兩部分：一是頻率自適應(yīng)，也就是工作中的通信方可以實(shí)時(shí)對(duì)被干擾頻率進(jìn)行監(jiān)測(cè)并采取措施，保證有效調(diào)頻頻率必須是百分百；另一方面就是功率自適應(yīng)，它指的是通信發(fā)方能夠自適應(yīng)調(diào)整有效頻率的發(fā)射功率，在保證正常接受的情況下降低輸出功率。

自適應(yīng)跳頻技術(shù)還包括FCS信道搜索方式，即在通信前監(jiān)測(cè)空閑信道，保障干擾頻率較多時(shí)仍能夠正常通信。

（三）TH跳時(shí)技術(shù)

跳時(shí)技術(shù)類似于跳頻技術(shù)，指的是在時(shí)間軸上進(jìn)行發(fā)射信號(hào)的跳變。開始需要?jiǎng)澐謺r(shí)間軸成為多個(gè)時(shí)片，用擴(kuò)頻碼控制發(fā)射信號(hào)使用的時(shí)片，跳時(shí)技術(shù)就是碼序完成的時(shí)移鍵控。信號(hào)發(fā)送的時(shí)片較窄，也就展寬了信號(hào)頻譜。單獨(dú)使用跳時(shí)技術(shù)的抗干擾力太弱，需聯(lián)合其他方式。

（四）混合擴(kuò)頻

將之前的幾種方式進(jìn)行不同的組合就可以得到混合擴(kuò)頻方式。通常情況下，表面上混合方式較復(fù)雜，不容易實(shí)現(xiàn)，實(shí)際上，組合不同的額額擴(kuò)頻技術(shù)能夠有效提高抗干擾性能。FH/DS可以加寬中心頻率的頻帶范圍。所以，混合擴(kuò)頻有時(shí)比單純某種擴(kuò)頻更容易實(shí)現(xiàn)。

二、非頻譜擴(kuò)展的抗干擾技術(shù)

（一）天線自適應(yīng)技術(shù)

理論上自適應(yīng)天線的方向圖是隨時(shí)間變化且數(shù)量很多的，這是當(dāng)今最智能的先進(jìn)天線技術(shù)。它處理信號(hào)采用的算法較多，能夠?qū)Σ煌N類的信號(hào)進(jìn)行鎖定和跟蹤，將干擾動(dòng)態(tài)抑制到最低，得到最大的信號(hào)輸出。當(dāng)干擾的空間方向不同時(shí)，自適應(yīng)天線能夠?qū)卧辔缓驼穹M(jìn)行調(diào)整，形成波瓣零點(diǎn)，將干擾信號(hào)的威脅降到最低。受到空間運(yùn)動(dòng)干擾源干擾時(shí)，自適應(yīng)天線能夠?qū)⒉ò炅泓c(diǎn)改變位置，抑制干擾信號(hào)。當(dāng)碰到寬帶干擾信號(hào)時(shí)，自適應(yīng)天線能夠形成對(duì)應(yīng)方向的寬角凹口來對(duì)抗干擾。

（二）通信猝發(fā)技術(shù)

當(dāng)空中通信信號(hào)暴露時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)，信號(hào)被干擾的可能性就相應(yīng)越大。這種通信猝發(fā)技術(shù)能夠使得通信速度加快，將留空時(shí)間減少，使得干擾方的偵收幾率減小，進(jìn)而使得破譯難度增加，減少信號(hào)被欺騙或冒充。猝發(fā)通信需要先儲(chǔ)存信息，進(jìn)而以幾十倍的速度在一瞬間發(fā)送信息。這樣能夠利用大功率脈沖進(jìn)行抗干擾，另外因?yàn)槎虝汉碗S機(jī)的發(fā)射時(shí)間使得信息截獲概率減小。

（三）交織和糾錯(cuò)編碼

糾錯(cuò)編碼和數(shù)字技術(shù)能夠使得抗干擾性增強(qiáng)。糾錯(cuò)編碼可以對(duì)干擾造成的錯(cuò)誤進(jìn)行糾錯(cuò)，屬于有效的反對(duì)抗方式。所以，糾錯(cuò)編碼對(duì)于跳頻系統(tǒng)等設(shè)備非常必要。交織編碼主要是對(duì)干擾和衰落引起的錯(cuò)誤進(jìn)行對(duì)抗，將突發(fā)錯(cuò)誤打散，進(jìn)而利用糾錯(cuò)編碼對(duì)隨機(jī)錯(cuò)誤進(jìn)行糾正。

（四）分集技術(shù)

這種技術(shù)主要是將同一信息通過多條途徑傳輸，從而將衰落影響減輕。分集技術(shù)主要包括合并技術(shù)和分離技術(shù)，合并技術(shù)又包括信噪比合并、選擇合并和增益合并等，分離技術(shù)又包括極化、空間、頻率、時(shí)間分離等。合并和分離能夠使得信噪比增大，得到分集增益。這種技術(shù)主要用于對(duì)多徑傳輸?shù)臅r(shí)延和衰落進(jìn)行有效對(duì)抗。

三、結(jié)束語

因?yàn)閿U(kuò)頻通信使用Gold、m和Walsh序列的偽隨機(jī)碼，所以擴(kuò)頻通信仍有很多不足，也就是說開發(fā)抗干擾信號(hào)的新序列對(duì)于無線抗干擾技術(shù)勢(shì)在必行。當(dāng)前PC、GMW、橋函數(shù)等序列經(jīng)過研究后均證實(shí)特性良好，但存在工程化的疑難問題亟待解決。另外除了自適應(yīng)天線技術(shù)之外，數(shù)字波束、軟件天線、智能天線等也在研究之中，這些均體現(xiàn)了無線通信領(lǐng)域抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏晨曦.通信抗干擾的技術(shù)與發(fā)展方向[J].軍事通信技術(shù)，2001（06）.