無(wú)線通信的抗干擾技術(shù)應(yīng)用

高迎賓

（南京西覺(jué)碩信息科技有限公司，江蘇南京 211899）

0 引言

在信息化時(shí)代背景下，我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)持續(xù)發(fā)展、不斷優(yōu)化，并日趨成熟，應(yīng)用范疇不斷擴(kuò)大。涉及教育領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域等[1]。但是在使用無(wú)線通信技術(shù)過(guò)程中存在一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題是外部干擾因素，這也是當(dāng)前全球科研機(jī)構(gòu)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。根據(jù)資料顯示，現(xiàn)階段我國(guó)及國(guó)際科研領(lǐng)域正在研究新型無(wú)線通信技術(shù)及抗干擾技術(shù)，并取得了明顯成效。基于此，為了進(jìn)一步擴(kuò)大無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用范圍，提高信息傳播的穩(wěn)定性、安全性、時(shí)效性，相關(guān)部門(mén)應(yīng)該結(jié)合無(wú)線通信技術(shù)的抗干擾方案進(jìn)一步提高抗干擾能力，從而提升信息傳遞質(zhì)量及效率。

1 無(wú)線通信技抗干擾技術(shù)的原理

為切實(shí)提升無(wú)線通信抗干擾技術(shù)性能，提高無(wú)線通信傳輸質(zhì)量，需要分析、把握好無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的原理，具體可以從頻率領(lǐng)域、時(shí)間領(lǐng)域、空間領(lǐng)域、數(shù)字化處理領(lǐng)域進(jìn)行分析[2]。

1.1 頻率領(lǐng)域

利用信息比特發(fā)送和接收模式，建立較為完善的無(wú)線通信信息傳遞系統(tǒng)及調(diào)控結(jié)構(gòu)。在無(wú)線通信信號(hào)傳遞及接收過(guò)程中，應(yīng)用窄帶干擾技術(shù)屏蔽不安全信號(hào)[3]。在跳頻調(diào)制的基礎(chǔ)上，能夠有效實(shí)現(xiàn)跳頻接收，更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾信號(hào)的屏蔽。

1.2 時(shí)間領(lǐng)域

一方面，無(wú)線通信抗干擾技術(shù)能夠借助實(shí)時(shí)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)抗干擾。而這一方式主要應(yīng)用于潛艇通信工作中，在對(duì)信息進(jìn)行壓縮處理后，就能實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)的信號(hào)發(fā)送工作。不僅能夠發(fā)揮較強(qiáng)的抗干擾能力，又具有良好的隱蔽性能，信息傳遞效率高。另一方面，借助跳頻通信技術(shù)對(duì)無(wú)線通信中存在的干擾信號(hào)進(jìn)行處理，建立TDM系統(tǒng)、TDMA 系統(tǒng)等，結(jié)合跳頻時(shí)圖案，完成跳頻處理，其隱蔽性能及抗干擾性能較強(qiáng)[4]。

1.3 空間領(lǐng)域

所謂空間領(lǐng)域主要是指將無(wú)線通信抗干擾技術(shù)應(yīng)用于定向天線中。由于天線的波速尺寸存在一定局限性，因此能夠在一定程度上提升無(wú)線通信信號(hào)的隱蔽性能及抗干擾性能。在空間領(lǐng)域，主要借助毫米波段頻率和天線良好的方向性、自適應(yīng)的調(diào)零天線等，對(duì)無(wú)線通信工作中各類(lèi)數(shù)字化信號(hào)及干擾因素進(jìn)行辨別與處理。

1.4 數(shù)字化處理技術(shù)

建立直接擴(kuò)頻系統(tǒng)的干擾容限，并給予P1P2模型下連接終端接收器，應(yīng)用N=Pj/Ps=1+W/Fb×No/Eb-FkTW/Ps計(jì)算可知，多用戶(hù)的干擾性或者熱噪聲干擾會(huì)在一定程度上吞噬干擾容限。

2 開(kāi)發(fā)無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的必要性

隨著我國(guó)科技領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展，社會(huì)各行業(yè)及廣大人民群眾對(duì)信息技術(shù)的依賴(lài)性越來(lái)越高，這些技術(shù)轉(zhuǎn)變?cè)诤艽蟪潭壬闲枰劳袩o(wú)線通信技術(shù)。在具體的通信環(huán)節(jié)中，無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用效果會(huì)受到干擾因素的制約。而開(kāi)發(fā)無(wú)線通信抗干擾技術(shù)，能夠提高通信環(huán)節(jié)各類(lèi)信息信號(hào)的留存能力[5]。但是，對(duì)現(xiàn)階段無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，傳統(tǒng)的抗干擾技術(shù)已經(jīng)與現(xiàn)代化通信技術(shù)嚴(yán)重脫節(jié)，不僅無(wú)法有效抵抗各類(lèi)干擾因素，甚至還在一定程度上阻礙了無(wú)線通信技術(shù)及信息網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新發(fā)展。在這一背景下，如何提供無(wú)線通信技術(shù)質(zhì)量、提升其抗干擾能力備受全球科研領(lǐng)域及社會(huì)各界的廣泛關(guān)注與熱議。由此可見(jiàn)，現(xiàn)階段開(kāi)發(fā)和應(yīng)用無(wú)線通信抗干擾技術(shù)是十分關(guān)鍵且必要的。

3 無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的研究現(xiàn)狀

3.1 無(wú)線通信傳播環(huán)境

第一，在無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，各類(lèi)無(wú)線通信信號(hào)擁有較為復(fù)雜、多元的傳播路徑。根據(jù)地理?xiàng)l件的變化，無(wú)線通信信號(hào)經(jīng)過(guò)山丘、高原等不同地域，其信息傳輸質(zhì)量會(huì)受到不同程度的影響，在地理?xiàng)l件較為惡劣的地區(qū)會(huì)出現(xiàn)傳播路徑中斷的問(wèn)題。借助接收器接收無(wú)線通信信號(hào)，還會(huì)導(dǎo)致信息失真，甚至在失真的基礎(chǔ)上出現(xiàn)各類(lèi)干擾因素，從而對(duì)無(wú)線通信信號(hào)傳輸質(zhì)量造成不利影響。第二，現(xiàn)階段無(wú)線通信信道內(nèi)使用的該類(lèi)設(shè)備開(kāi)放性較高。該種操作狀態(tài)下，無(wú)線通信技術(shù)與無(wú)線通信設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)共存。如果在此基礎(chǔ)上提高無(wú)線通信技術(shù)的抗干擾性，無(wú)線通信接收器通信路徑的期望閾值就會(huì)比抗干擾性高很多，在一定程度上導(dǎo)致無(wú)線通信信號(hào)接收中存在抗干擾能力不足的問(wèn)題，其傳輸路徑受損嚴(yán)重，而接收到的信號(hào)本身較弱，兩者進(jìn)行組合就會(huì)極大降低信號(hào)傳輸強(qiáng)度。

3.2 同信道干擾抑制

近年來(lái)，在信息技術(shù)持續(xù)發(fā)展及廣泛應(yīng)用的背景下，我國(guó)政府部門(mén)積極召開(kāi)了多次網(wǎng)絡(luò)信息安全、數(shù)據(jù)信息傳輸管理規(guī)范等會(huì)議，并參觀了同頻傳輸干擾因素抑制項(xiàng)目，就當(dāng)前無(wú)線通信信號(hào)問(wèn)題及不足之處做出了重要工作指示，并將同頻無(wú)線通信干擾抑制納入政府部門(mén)的重點(diǎn)工作內(nèi)容。此外，我國(guó)政府部門(mén)還專(zhuān)門(mén)成立了管理部門(mén)對(duì)這一項(xiàng)目的進(jìn)展進(jìn)行監(jiān)督管理，完善了相應(yīng)的管理制度，建立了同信道干擾抑制平臺(tái)，創(chuàng)建了自主評(píng)估機(jī)制及動(dòng)態(tài)化項(xiàng)目管理體系。

3.3 抗干擾技術(shù)的性能測(cè)試

在針對(duì)無(wú)線通信抗干擾技術(shù)進(jìn)行性能測(cè)試時(shí)，首先需要認(rèn)識(shí)和了解其技術(shù)原理，然后準(zhǔn)確把握系統(tǒng)性能的計(jì)算方法，并針對(duì)此次測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析。對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景進(jìn)行分析過(guò)程中，存在較多約束因素，可以使用計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行執(zhí)行和分析。不僅能夠降低分析成本，還能簡(jiǎn)化分析流程，盡可能接近通信場(chǎng)景。但是在這一過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員需要注意避免出現(xiàn)特定仿真時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。

4 無(wú)線通信抗干擾技術(shù)

4.1 典型抗干擾技術(shù)

其一，跳頻技術(shù)。將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于無(wú)線通信中，能夠有效對(duì)周?chē)嬖诘母黝?lèi)干擾因素進(jìn)行弱化和屏蔽處理，是現(xiàn)階段我國(guó)民事通信領(lǐng)域中較為常用的一種抗干擾技術(shù)。在實(shí)際跳頻過(guò)程中，借助多頻率移鍵的應(yīng)用進(jìn)行有效控制，在寬頻帶上對(duì)頻譜進(jìn)行不間隔的隨機(jī)跳變。在無(wú)線通信工作中，該項(xiàng)技術(shù)呈現(xiàn)出較高的抗干擾性能。

其二，擴(kuò)頻技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)主要是指直接使用高碼序列發(fā)端頻譜擴(kuò)展后，對(duì)無(wú)線通信技術(shù)接收端同樣進(jìn)行接受頻譜擴(kuò)展的一種技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)擴(kuò)大。在擴(kuò)展完成后，信號(hào)對(duì)最初的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化，呈現(xiàn)一定的直接性特點(diǎn)。擴(kuò)頻技術(shù)在我國(guó)的無(wú)線通信領(lǐng)域中應(yīng)用范疇較廣。

其三，多入多出技術(shù)。將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于無(wú)線通信過(guò)程中，能夠有效提升通信技術(shù)系統(tǒng)的頻譜利用效率，擴(kuò)充系統(tǒng)的容量。在多出多入技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中，能夠提高各類(lèi)數(shù)據(jù)傳輸效率及質(zhì)量。

4.2 新型無(wú)線通信抗干擾技術(shù)

其一，超寬帶技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)多應(yīng)用于軍事雷達(dá)及災(zāi)害搜救定位等領(lǐng)域。對(duì)解決無(wú)線通信干擾問(wèn)題發(fā)揮著較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。但是該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，較容易出現(xiàn)暫時(shí)性的信號(hào)中斷問(wèn)題，并且呈現(xiàn)出寬頻域的特點(diǎn)。在定位精準(zhǔn)性方面，該項(xiàng)技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、能耗較小的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還能避免無(wú)線通信信號(hào)傳輸受到干擾。

其二，虛擬智能天線。該項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中具有自動(dòng)適應(yīng)與調(diào)節(jié)功能，智能天線、波束智能天線的組合運(yùn)用，在我國(guó)軍事雷達(dá)領(lǐng)域應(yīng)用較為頻繁。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用成本較大，當(dāng)前并未獲得大范圍應(yīng)用。在多天線相互作用下，能夠有效提高信息傳輸精準(zhǔn)性、時(shí)效性。在固定傳輸方向方面，虛擬智能天線可以在接收信號(hào)的同時(shí)，加強(qiáng)處理效果，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和抑制錯(cuò)誤信號(hào)，進(jìn)而保障無(wú)線通信信號(hào)在實(shí)際傳輸過(guò)程中具有較高的抗干擾性能。

其三，智能網(wǎng)組技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)在無(wú)線通信傳輸中的應(yīng)用，可以最大程度優(yōu)化無(wú)線通信資源，在確認(rèn)無(wú)線通信環(huán)境基礎(chǔ)上，提高信號(hào)的感知性及傳輸穩(wěn)定性。在技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，可以感受各類(lèi)干擾因素，并對(duì)信號(hào)傳輸路徑進(jìn)行調(diào)整，以提高無(wú)線通信的抗干擾能力。

其四，實(shí)時(shí)選頻技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)能夠結(jié)合實(shí)際信號(hào)傳輸需求選擇傳輸頻率，以提高無(wú)線通信的抗干擾性能。在選擇無(wú)線通信頻率過(guò)程中，需要精準(zhǔn)避開(kāi)干擾頻率，保障信號(hào)傳輸系統(tǒng)能夠在無(wú)干擾、穩(wěn)定的傳輸環(huán)境下運(yùn)行，以提高無(wú)線通信信號(hào)的質(zhì)量[6]。

5 無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的應(yīng)用

5.1 在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

在無(wú)線通信技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展與優(yōu)化的過(guò)程中，各類(lèi)抗干擾因素及相關(guān)技術(shù)也在持續(xù)創(chuàng)新。在實(shí)際的無(wú)線通信工作中，為最大限度滿(mǎn)足信號(hào)傳輸需求，必須提高抗干擾性能，合理應(yīng)用抗干擾技術(shù)。就現(xiàn)階段我國(guó)擴(kuò)頻通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展情況而言，其中差分調(diào)頻是無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的重要組成部分，在無(wú)線通信技術(shù)抗干擾工作上發(fā)揮著重要作用。在應(yīng)用G 函數(shù)過(guò)程中，能夠最大限度實(shí)現(xiàn)解調(diào)數(shù)據(jù)信息的有效調(diào)制。對(duì)差分調(diào)頻而言，在具體應(yīng)用過(guò)程中，終端接收機(jī)無(wú)法對(duì)發(fā)射機(jī)的跳變頻率進(jìn)行預(yù)測(cè)，因此需要擴(kuò)展帶寬接收信號(hào)。此外，該項(xiàng)技術(shù)在無(wú)線通信信號(hào)傳輸量及傳輸速度上存在一定問(wèn)題，是未來(lái)一定時(shí)間內(nèi)的研究重點(diǎn)。同時(shí)，處理干擾因素技術(shù)也是一項(xiàng)重要的研究?jī)?nèi)容。近年來(lái)，該項(xiàng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用，面對(duì)單項(xiàng)的干擾因素，可以使用二維擴(kuò)頻方式進(jìn)行有效處理，并且能夠在終端系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。寬線性技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在一定差異，僅在傳統(tǒng)觀測(cè)值及估算值上呈現(xiàn)線性關(guān)系。與其他同線性系統(tǒng)相比，寬線性技術(shù)在無(wú)線通信信號(hào)傳輸精準(zhǔn)度上具有優(yōu)勢(shì)，能夠抵御各類(lèi)系統(tǒng)的干擾因素，提高無(wú)線通信系統(tǒng)的抗干擾水平。

5.2 技術(shù)綜合性應(yīng)用

在無(wú)線通信調(diào)頻技術(shù)不斷完善的背景下，各種抗干擾的技術(shù)手段及形式也發(fā)生了較大變化。在實(shí)際無(wú)線通信工作中，既需要保障整個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)不受干擾，還需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)相應(yīng)技術(shù)手段進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新。而合理應(yīng)用綜合性抗干擾技術(shù)，能夠有效提升不同傳輸階段信號(hào)的抗干擾性能，這對(duì)推動(dòng)我國(guó)無(wú)線通信抗干擾水平及技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展具有積極意義。對(duì)綜合性技術(shù)應(yīng)用而言，主要是對(duì)不同無(wú)線通信抗干擾技術(shù)進(jìn)行組合性應(yīng)用，并結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用成效對(duì)各類(lèi)干擾因素進(jìn)行分析，最大限度強(qiáng)化無(wú)線通信系統(tǒng)的抗干擾性能。例如，為了進(jìn)一步提升擴(kuò)頻比例的最大值，可以對(duì)調(diào)頻抗干擾技術(shù)及時(shí)間跳變抗干擾技術(shù)應(yīng)用綜合性技術(shù)，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻比例最大化。

6 無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

在我國(guó)科學(xué)技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展過(guò)程中，無(wú)線通信相關(guān)抗干擾技術(shù)的類(lèi)型越來(lái)越多元化。在這一發(fā)展趨勢(shì)下，相關(guān)部門(mén)及技術(shù)人員應(yīng)該及時(shí)把握無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的新變化、新趨勢(shì)，在實(shí)踐應(yīng)用中進(jìn)行有效創(chuàng)新與優(yōu)化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)無(wú)線通信抗干擾技術(shù)中存在的問(wèn)題，并運(yùn)用新型技術(shù)創(chuàng)新思維解決相應(yīng)問(wèn)題，改進(jìn)無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的同時(shí)發(fā)揮好抗干擾效用。此外，相關(guān)部門(mén)還應(yīng)該在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上，切實(shí)提升無(wú)線通信質(zhì)量及效率，強(qiáng)化其抗干擾性能，優(yōu)化性能及結(jié)構(gòu)，推動(dòng)無(wú)線通信工作的順利開(kāi)展。無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)如下。

第一，新型抗干擾技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新。無(wú)線通信領(lǐng)域跟隨科技領(lǐng)域發(fā)展步伐不斷更新通信方式及通信技術(shù)，新型抗干擾技術(shù)也會(huì)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新與發(fā)展。第二，抗干擾技術(shù)呈現(xiàn)多元化特點(diǎn)。現(xiàn)階段，我國(guó)無(wú)線通信領(lǐng)域中的無(wú)線通信抗干擾技術(shù)類(lèi)型較多，未來(lái)抗干擾技術(shù)將持續(xù)優(yōu)化。第三，網(wǎng)絡(luò)化抗干擾技術(shù)的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)抗干擾技術(shù)可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信中存在的干擾信號(hào)進(jìn)行有效屏蔽，進(jìn)而提升抗干擾成效[7]。

7 結(jié)語(yǔ)

無(wú)線通信技術(shù)的抗干擾技術(shù)應(yīng)用與功能強(qiáng)化是當(dāng)前全球科研領(lǐng)域所重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。無(wú)線通信技術(shù)的抗干擾能力不僅影響信息傳遞質(zhì)量及效率，也在一定程度上反映了一個(gè)國(guó)家的信息化建設(shè)水平及綜合經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。因此，我國(guó)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)無(wú)線通信技術(shù)中抗干擾技術(shù)的研發(fā)，在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上結(jié)合不同信息傳播環(huán)境，制定針對(duì)性的抗干擾技術(shù)應(yīng)用方案，從而提高抗干擾技術(shù)的應(yīng)用效果，為無(wú)線通信技術(shù)抗干擾體系的進(jìn)一步完善奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。