超短波無線電通信抗干擾技術發展趨勢研究

彭勇儉

（廣州海格通信集團股份有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引 言

隨著通信技術的發展和應用，人類的交流實現了從書信到無線電的跨越。在無線電技術發展和應用的推動下，超短波無線電通信技術水平不斷提高，應用范圍不斷擴大，應用水平持續提升。

隨著人們溝通和交流方式的改變，人們對通信的便捷化和即時性的要求越來越高。但是，在超短波無線電通信技術的實際應用中，由于其自身的信號傳輸是依賴電磁波實現的，所以其自身會受到磁場影響，進而影響傳輸信號的傳輸效率和傳輸質量。因此，抗干擾技術研究無論是對于超短波無線電通信技術應用還是對于超短波無線電通信技術發展都具有重要意義。

1 超短波與無線電通信概述

1.1 超短波的定義

在短波無線通信中，將波動頻率在30～300 MHz范圍內的無線電波稱為超短波。超短波憑借其組成簡單和波長較短優勢，能實現比其他波長更快的傳輸頻率，而且在傳輸過程中受環境溫度的影響較小，所以具有較好的穩定性，在各領域得到了廣泛應用。

1.2 無線電通信的定義

無線電通信指的是在通信過程中利用無線電磁波實現信號的網絡傳輸，完成文本、數字及聲音圖像的傳輸，經過近百年的演變和創新，逐漸發展成今天較為成熟完善的無線電通信系統。短波無線通信技術系統構建如圖1所示。

圖1 短波無線通信技術系統圖

2 超短波無線電通信的干擾源及抗干擾技術

2.1 干擾源

由于超短波無線電通信自身及應用環境的影響，其干擾源各不相同。

2.1.1 共道干擾

共道干擾是超短波無線電通信主要的干擾源之一，也就是常說的同頻干擾。當多個電臺使用同一頻率進行信號傳輸時，將會導致不同的信號傳輸到接收機中，使得載頻頻差、相位及調制頻偏等出現同頻干擾問題。

2.1.2 互調干擾

互調干擾是超短波無線電通信的重要干擾源之一，其主要是由信號傳輸過程中應用非線性部件產生的，如發射機和接收機的互調將帶來互調干擾。此外，傳輸不同頻道的信號時，如果同時加入非線性電路，就會產生不同頻率的組合成分，發生互調干擾。

2.1.3 鄰道干擾

鄰道干擾也是影響超短波無線電通信的重要因素，主要存在于相鄰頻道之間。尤其在跳頻信號頻譜較寬的影響下，頻譜信號的頻分量較多，這就導致邊頻分量會落入鄰道接收機的通帶內，從而產生鄰道干擾。

2.2 抗干擾技術

在超短波無線電通信系統中，要想有效避免干擾問題，需要合理選擇和應用抗干擾技術，保證超短波無線電通信質量。常見的抗干擾技術主要有擴頻技術和調頻技術，其中較為常用的是直接序列擴頻技術，通過直接高碼序列的科學應用實現發端擴展信號頻譜優化。通過對相同擴頻碼序列的解擴，得到擴展后的擴頻信號，實現轉換，得到原始信息，提高超短波無線電通信系統的抗干擾能力。

3 超短波無線電通信抗干擾技術發展

3.1 跳頻技術

超短波無線電通信系統的信號傳遞往往需要通過某固定頻率進行特定的信息傳輸，但是這更容易受到干擾，因此該方式難以得到長期使用。要想克服該難題，需要打破傳統的通信模式，才能進一步提高我國無線電通信的穩定性和安全性。隨著我國高頻率調頻技術的深入研究和推廣應用，大大彌補了傳統通信技術的缺點，能實現傳統固定頻率的有效調換，提高整個通信系統的抗干擾能力，推動超短波無電線通信技術的飛速發展[1-2]。

從跳頻技術原理（見圖2）來看，一旦頻譜在某一信道中出現，將會產生較大的干擾，對正常信號傳輸產生一定的影響。所以，干擾信號的產生會嚴重影響信號接收的效果和質量。科學應用跳頻技術，使得跳頻系統能根據需要發送和接收的信號進行科學跳變，通過不同速度的跳頻有效減少干擾的影響。跳頻速度直接決定著系統的抗干擾能力，跳頻速度越高，系統的抗干擾能力越強。隨著跳頻技術研究和應用的深入，跳頻技術的發展越來越成熟，跳頻速度越來越高，甚至已經超越百跳。

3.2 空閑信道掃描與跳頻共享技術

圖2 跳頻技術

空閑信道掃描與跳頻共享技術的應用實現了無線電通信和人工智能的有效結合，對于未來超短波跳頻技術發展和更高效能的抗干擾設備研發具有重要意義。以感知無線電為例，作為一種新型的智能通信技術，其依靠軟件無線電擴展平臺，能更加便捷且高效地感知周圍事物的特征，進一步調整設備的各項參數，保證在空域多維空間及頻域空間均能實現對寬頻段的偵聽，完成對該頻段所有用戶的偵測[3-4]。

3.3 跳頻/直擴混合體制擴頻技術

跳頻擴頻技術原理如圖3所示。

圖3 跳頻擴頻技術

目前應用較為廣泛的擴頻通信技術主要有跳變頻率和直接序列擴頻2種。其中，直擴技術原理是借助高碼速率實現偽隨機碼的擴頻，通過快速直接的方式完成收端和發端的擴頻、解擴，最終得到原始信息。直擴頻技術的應用是通過擴頻來有效減少干擾的影響，但是一旦其超過了抗干擾的設定范圍，惡化現象將更加嚴重。

另外，跳頻系統是采取躲避的方式來防止干擾，當跳頻系統遇到強性定頻干擾時不會對其產生較為嚴重的影響。面臨較多干擾時，對直擴系統產生的影響較小，并且直擴系統能有效利用部分干擾來提高系統功能。而跳頻系統面臨多種干擾時，往往在各種干擾信號到來之前就能將其轉換到下一個信號中接收。

綜上，直擴技術和跳頻技術在應用中各有優劣，要想實現無線電通信系統抗干擾，需要合理聯合應用兩種技術，實現優勢互補，發揮出兩種技術綜合后新型擴展頻譜系統的最大性能。

3.4 軟件無線電技術

傳統的無線電通信主要應用于特定的無線電設備，而且往往不同設備間的兼容性較差，所以通常會發生通信阻礙現象。隨著網絡通信成為人們日常生活中不可或缺的一部分，對無線電傳輸的頻道要求不斷提高，相鄰頻道之間的干擾問題越發嚴重。所以，要想提高無線電通信的抗干擾能力，就要進行創新性拓展，探索多波段和多樣式軟件無線電技術。

應用軟件無電線技術能在開放性硬件平臺基礎上實現靈活編程，使得各個電臺之間的溝通和信號傳輸更加便捷。由此，軟件無線電技術對于未來無線電通信應用和類型拓展具有重要意義，為超短波無電線通信系統構建提供更多思路。

4 超短波無線電抗干擾新技術的應用

雖然我國通信技術尤其是超短波無線電通信技術的發展越來越完善，但是仍面臨較多的問題。由于在傳統無線電通信技術應用中，很多設備和技術應用于特定領域和設備，并沒有規劃未來的融合和兼容問題，所以在后期應用中出現了各種問題。在信息化時代，通信設備在人們日常生活和社會各領域的應用越來越多，無線電頻將越來越擁擠，近鄰頻道的干擾難以完全避免，所以超短波無線電通信系統抗干擾能力提升是未來無線電通信技術研究的重要問題[5]。

近年來，各種無線電抗干擾技術的研究和應用取得了一定的突破，超短波無線電通信領域的抗干擾能力不斷提高。智能組網技術和智能虛擬天線技術，是無線電通信抗干擾技術的重要研究成果。利用智能組網技術能實現干擾信號的科學分析和運算，得到科學有效的解決方案；借助智能虛擬天線技術能完成實際應用中信號的選擇，選取最好的信號來進行信息傳輸。結合采用上述兩項技術，能有效提高無線電的抗干擾能力[6]。

5 結 論

在通信設備優化和無線電通信系統研究中，抗干擾技術的研究和應用是目前重要的研究方向，對于信號傳輸保密性和抗干擾性能的提升具有重要意義。隨著現代信息技術的不斷發展和科學技術研究的不斷深入，超短波無線電通信抗干擾技術研究將進一步朝著多元化和自動化方向穩步發展。