对现有抗干扰技术的改进性研究



对现有抗干扰技术的改进性研究

杨帆 车喆 李平舟

西安电子科技大学 710017

一、现有抗干扰技术需要解决的问题

虽然通信抗干扰技术在最近几年已经获得了长足的发展，但是还有许多问题有待进一步地研究和解决。

1、可用频带更加拥挤，通信频谱资源受到制约

信息技术的飞速发展带来了战场信息传递量的不断增加，由此导致了通信业务需求量的增长和有限的频谱资源的矛盾日益突出，使得可用频带变得越来越拥挤。从通信对抗角度来说，频带的拥挤意味着每个通信系统的可用带宽受限，这样一来必然导致对抗通信干扰的难度加大。尤其是对于扩频通信而言，其为提高信噪比所展宽的频带还存在着如下的缺点：其一，它不能充分利用加宽频带带来的抗干扰潜力，在信噪比很低的时候实际上在“浪费”宝贵的频谱资源；其二，占用了过宽的频带后，同一个小区间同时通信的用户不是一个而是多个，在多径衰落的环境下，不可避免地要造成严重的码间干扰。在有限的频谱资源内实现抗干扰通信，就对频谱资源利用，窄带抗干扰技术提出了新的更高的要求。

2、高斯白噪声干扰信号对信道的影响较大，且较难去除

所谓高斯白噪声干扰信号，就是干扰信号的幅度分布服从高斯分布，而它的功率谱密度又是均匀分布的。由于高斯白噪声干扰信号的频带很宽几乎占据了整个领域，它与通信信号重叠无法区分有用信号和干扰信号，使用上一章介绍的跳频技术和扩频技术就不能达到令人满意的效果。

下面，我们就需要了解基于上一章介绍的抗干扰技术的改进型抗干扰技术。

二、几种改进型抗干扰技术

1、基于信号处理的综合抗干扰技术

在新一代的通信设备和系统中,仅采用基于信号处理的多种抗干扰措施,如跳频、扩频、混合扩迅速频、自适应干扰抑制、数据猝发、伪信号隐蔽、前向纠错等。这些措施又具有时变性,可以根据电子战的环境进行变化和组合,如跳频,可以随机变速率跳频、自适应跳频等。

研究组患者躯体功能、社会功能、心理功能及物质生活评分明显高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

2、基于天线与传播的综合抗干扰技术

在军用移动无线通信系统中,除了节点互连接力机外,中心台和移动台都使用全向天线。这样,干扰可如同信号那样从四面八方进入接收机。应用天线自动调零和方向性跟踪技术,就可抑制任何方向来的干扰或增强接收输入的信号干扰比。如果在跳频和多进制直扩结合接收的基础上再增加这种天线自适应抑制干扰,将为电台设备提供相当强的抗干扰能力。

3、“通中扰”、“扰中通”抗干扰与对抗综合技术

在军事途中,敌我双方在相同的通信频段内工作,我方应能在进行抗干扰通信的同时,对敌方的地空、空空、地地通信产生干扰(称为“通中扰”);我方在对敌方通信指挥系统实施干扰压制时,又能在同一频段中实现我方的通信(称为“扰中通”)。“通中扰、扰中通”综合技术研究的目的是敌我双方的通信处于同一频带内的情况下,达到通信和干扰同时进行,实现通信、干扰一体化。在其总体方案中,利用综合控制技术、软件无线电技术和自适应干扰抑制技术,将各种抗干扰通信体制和通信干扰体制有机地结合起来,实现通信和干扰的协调统一。

同时根据实战态势和战场环境选择最合适的通信和干扰方式,针对敌方的通信体制,选择对这种通信的最有效的干扰措施,针对敌方的干扰体制,选择对这种干扰最好的抗干扰通信方式,使得通信和干扰都达到最佳的效果。研究这种抗干扰综合技术对保证正常的通信、解决通信侦察、通信干扰和通信指挥之间的矛盾,满足未来信息战争的需要,有重大意义。

4、基于时间反转技术的抗干扰技术

为了应对不同的干扰，可以将多种无线通信抗干扰技术组合起来构成各种混合技术，但系统复杂度增加，提高了成本。作为具有空间信道匹配功能的新技术——时间反转技术，不但具有抑制码间干扰、共道干扰和多址干扰的综合能力，抗干扰性能突出，而且实现也比无线通信抗干扰混合技术要简单得多。

时间反转技术是通过对信道状态信息的充分利用来达到抑制信号干扰的目的。所谓时间反转，其实是光学中的相位共轭法的概念应用到通信领域。根据通信系统收发单元的特性，时间反转可以分为两种——无源时间反转和有源时间反转，无源时间反转只接收不发射，有源时间反转既接收又发射。

无线通信系统中使用的时间反转技术一般是只接收不发射，即无源时间反转。无线通信系统中采用时间反转技术时，首先在无线通信系统基站的接收端估计信道冲激响应，分析判断信道冲激响应的时间反转的共轭形式，最后用信道冲激响应的时间反转的共轭形式作为无线通信系统中预处理器的传输函数。

由于不同用户间的信道冲激响应是不相关或弱相关的，因此利用这一特性，无线通信系统的时间反转技术可以削弱多址干扰和共道干扰。

三、抗干扰技术的发展趋势

分析不同的无线干扰情形，有针对性的采取相关解决措施，进而在技术演进、设备研发、网络规划、系统建设、运营和优化中，减弱乃至消除干扰是一个重要的研究领域，尤其需要我国的科研和工程技术人员为打造精品网络、构造和谐通信作出更多的努力。从无线通信抗干扰技术的发展形势和趋势来看，无线通讯抗干扰技术的发展主要趋势如下：

（1）新型抗干扰技术的发展。通信领域在不断更新新的通讯方式和通讯技术，因此新型抗干扰技术也在不断的更新与发展。

（2）抗干扰技术出现多样化。由于干扰技术的多样化，频道复杂化，因此多样抗干扰技术实现多样化成为了技术发展的重点，其中典型的综合组合应用为跳频、直扩和跳时3种。

（3）网络化抗干扰技术。计算机实现抗干扰技术可以在网络级就可以干扰和屏蔽部分信号，达到最终的干扰手段。

从无线通信抗干扰技术的发展形势和趋势来看，无线通信的抗干扰技术已经从纵向到横向的发展，干扰技术的复杂化，多样化、综合化的结合导致了新型干扰技术也随之而发展。