无线通信的抗干扰技术应用

2023-03-23 05:10高迎宾
中国科技纵横 2023年24期
关键词:抗干扰性传输领域

高迎宾

(南京西觉硕信息科技有限公司,江苏南京 211899)

0 引言

在信息化时代背景下,我国无线通信技术持续发展、不断优化,并日趋成熟,应用范畴不断扩大。涉及教育领域、军事领域等[1]。但是在使用无线通信技术过程中存在一个较为复杂的问题是外部干扰因素,这也是当前全球科研机构重点关注的问题。根据资料显示,现阶段我国及国际科研领域正在研究新型无线通信技术及抗干扰技术,并取得了明显成效。基于此,为了进一步扩大无线通信技术的应用范围,提高信息传播的稳定性、安全性、时效性,相关部门应该结合无线通信技术的抗干扰方案进一步提高抗干扰能力,从而提升信息传递质量及效率。

1 无线通信技抗干扰技术的原理

为切实提升无线通信抗干扰技术性能,提高无线通信传输质量,需要分析、把握好无线通信抗干扰技术的原理,具体可以从频率领域、时间领域、空间领域、数字化处理领域进行分析[2]。

1.1 频率领域

利用信息比特发送和接收模式,建立较为完善的无线通信信息传递系统及调控结构。在无线通信信号传递及接收过程中,应用窄带干扰技术屏蔽不安全信号[3]。在跳频调制的基础上,能够有效实现跳频接收,更好地实现对干扰信号的屏蔽。

1.2 时间领域

一方面,无线通信抗干扰技术能够借助实时通信技术实现信号抗干扰。而这一方式主要应用于潜艇通信工作中,在对信息进行压缩处理后,就能实现短时间内的信号发送工作。不仅能够发挥较强的抗干扰能力,又具有良好的隐蔽性能,信息传递效率高。另一方面,借助跳频通信技术对无线通信中存在的干扰信号进行处理,建立TDM系统、TDMA 系统等,结合跳频时图案,完成跳频处理,其隐蔽性能及抗干扰性能较强[4]。

1.3 空间领域

所谓空间领域主要是指将无线通信抗干扰技术应用于定向天线中。由于天线的波速尺寸存在一定局限性,因此能够在一定程度上提升无线通信信号的隐蔽性能及抗干扰性能。在空间领域,主要借助毫米波段频率和天线良好的方向性、自适应的调零天线等,对无线通信工作中各类数字化信号及干扰因素进行辨别与处理。

1.4 数字化处理技术

建立直接扩频系统的干扰容限,并给予P1P2模型下连接终端接收器,应用N=Pj/Ps=1+W/Fb×No/Eb-FkTW/Ps计算可知,多用户的干扰性或者热噪声干扰会在一定程度上吞噬干扰容限。

2 开发无线通信抗干扰技术的必要性

随着我国科技领域的创新发展,社会各行业及广大人民群众对信息技术的依赖性越来越高,这些技术转变在很大程度上需要依托无线通信技术。在具体的通信环节中,无线通信技术的应用效果会受到干扰因素的制约。而开发无线通信抗干扰技术,能够提高通信环节各类信息信号的留存能力[5]。但是,对现阶段无线通信抗干扰技术的应用情况进行分析,传统的抗干扰技术已经与现代化通信技术严重脱节,不仅无法有效抵抗各类干扰因素,甚至还在一定程度上阻碍了无线通信技术及信息网络的创新发展。在这一背景下,如何提供无线通信技术质量、提升其抗干扰能力备受全球科研领域及社会各界的广泛关注与热议。由此可见,现阶段开发和应用无线通信抗干扰技术是十分关键且必要的。

3 无线通信抗干扰技术的研究现状

3.1 无线通信传播环境

第一,在无线通信技术应用过程中,各类无线通信信号拥有较为复杂、多元的传播路径。根据地理条件的变化,无线通信信号经过山丘、高原等不同地域,其信息传输质量会受到不同程度的影响,在地理条件较为恶劣的地区会出现传播路径中断的问题。借助接收器接收无线通信信号,还会导致信息失真,甚至在失真的基础上出现各类干扰因素,从而对无线通信信号传输质量造成不利影响。第二,现阶段无线通信信道内使用的该类设备开放性较高。该种操作状态下,无线通信技术与无线通信设备可以实现共存。如果在此基础上提高无线通信技术的抗干扰性,无线通信接收器通信路径的期望阈值就会比抗干扰性高很多,在一定程度上导致无线通信信号接收中存在抗干扰能力不足的问题,其传输路径受损严重,而接收到的信号本身较弱,两者进行组合就会极大降低信号传输强度。

3.2 同信道干扰抑制

近年来,在信息技术持续发展及广泛应用的背景下,我国政府部门积极召开了多次网络信息安全、数据信息传输管理规范等会议,并参观了同频传输干扰因素抑制项目,就当前无线通信信号问题及不足之处做出了重要工作指示,并将同频无线通信干扰抑制纳入政府部门的重点工作内容。此外,我国政府部门还专门成立了管理部门对这一项目的进展进行监督管理,完善了相应的管理制度,建立了同信道干扰抑制平台,创建了自主评估机制及动态化项目管理体系。

3.3 抗干扰技术的性能测试

在针对无线通信抗干扰技术进行性能测试时,首先需要认识和了解其技术原理,然后准确把握系统性能的计算方法,并针对此次测试结果进行分析。对复杂场景进行分析过程中,存在较多约束因素,可以使用计算机设备进行执行和分析。不仅能够降低分析成本,还能简化分析流程,尽可能接近通信场景。但是在这一过程中,相关技术人员需要注意避免出现特定仿真时间过长的问题。

4 无线通信抗干扰技术

4.1 典型抗干扰技术

其一,跳频技术。将该项技术应用于无线通信中,能够有效对周围存在的各类干扰因素进行弱化和屏蔽处理,是现阶段我国民事通信领域中较为常用的一种抗干扰技术。在实际跳频过程中,借助多频率移键的应用进行有效控制,在宽频带上对频谱进行不间隔的随机跳变。在无线通信工作中,该项技术呈现出较高的抗干扰性能。

其二,扩频技术。该项技术主要是指直接使用高码序列发端频谱扩展后,对无线通信技术接收端同样进行接受频谱扩展的一种技术,能够实现信号扩大。在扩展完成后,信号对最初的信息进行转化,呈现一定的直接性特点。扩频技术在我国的无线通信领域中应用范畴较广。

其三,多入多出技术。将该项技术应用于无线通信过程中,能够有效提升通信技术系统的频谱利用效率,扩充系统的容量。在多出多入技术系统应用过程中,能够提高各类数据传输效率及质量。

4.2 新型无线通信抗干扰技术

其一,超宽带技术。该项技术多应用于军事雷达及灾害搜救定位等领域。对解决无线通信干扰问题发挥着较强的优势。但是该项技术在实际应用过程中,较容易出现暂时性的信号中断问题,并且呈现出宽频域的特点。在定位精准性方面,该项技术具有操作简单、能耗较小的优势,同时还能避免无线通信信号传输受到干扰。

其二,虚拟智能天线。该项技术在应用过程中具有自动适应与调节功能,智能天线、波束智能天线的组合运用,在我国军事雷达领域应用较为频繁。该项技术的应用成本较大,当前并未获得大范围应用。在多天线相互作用下,能够有效提高信息传输精准性、时效性。在固定传输方向方面,虚拟智能天线可以在接收信号的同时,加强处理效果,及时发现和抑制错误信号,进而保障无线通信信号在实际传输过程中具有较高的抗干扰性能。

其三,智能网组技术。该项技术在无线通信传输中的应用,可以最大程度优化无线通信资源,在确认无线通信环境基础上,提高信号的感知性及传输稳定性。在技术应用过程中,可以感受各类干扰因素,并对信号传输路径进行调整,以提高无线通信的抗干扰能力。

其四,实时选频技术。该项技术能够结合实际信号传输需求选择传输频率,以提高无线通信的抗干扰性能。在选择无线通信频率过程中,需要精准避开干扰频率,保障信号传输系统能够在无干扰、稳定的传输环境下运行,以提高无线通信信号的质量[6]。

5 无线通信抗干扰技术的应用

5.1 在通信系统中的应用

在无线通信技术持续创新发展与优化的过程中,各类抗干扰因素及相关技术也在持续创新。在实际的无线通信工作中,为最大限度满足信号传输需求,必须提高抗干扰性能,合理应用抗干扰技术。就现阶段我国扩频通信抗干扰技术的发展情况而言,其中差分调频是无线通信抗干扰技术的重要组成部分,在无线通信技术抗干扰工作上发挥着重要作用。在应用G 函数过程中,能够最大限度实现解调数据信息的有效调制。对差分调频而言,在具体应用过程中,终端接收机无法对发射机的跳变频率进行预测,因此需要扩展带宽接收信号。此外,该项技术在无线通信信号传输量及传输速度上存在一定问题,是未来一定时间内的研究重点。同时,处理干扰因素技术也是一项重要的研究内容。近年来,该项技术被广泛应用,面对单项的干扰因素,可以使用二维扩频方式进行有效处理,并且能够在终端系统中实现。宽线性技术在实际应用过程中存在一定差异,仅在传统观测值及估算值上呈现线性关系。与其他同线性系统相比,宽线性技术在无线通信信号传输精准度上具有优势,能够抵御各类系统的干扰因素,提高无线通信系统的抗干扰水平。

5.2 技术综合性应用

在无线通信调频技术不断完善的背景下,各种抗干扰的技术手段及形式也发生了较大变化。在实际无线通信工作中,既需要保障整个信号传输系统不受干扰,还需要结合实际情况对相应技术手段进行优化创新。而合理应用综合性抗干扰技术,能够有效提升不同传输阶段信号的抗干扰性能,这对推动我国无线通信抗干扰水平及技术创新发展具有积极意义。对综合性技术应用而言,主要是对不同无线通信抗干扰技术进行组合性应用,并结合系统的实际应用成效对各类干扰因素进行分析,最大限度强化无线通信系统的抗干扰性能。例如,为了进一步提升扩频比例的最大值,可以对调频抗干扰技术及时间跳变抗干扰技术应用综合性技术,实现扩频比例最大化。

6 无线通信抗干扰技术的发展趋势

在我国科学技术持续创新发展过程中,无线通信相关抗干扰技术的类型越来越多元化。在这一发展趋势下,相关部门及技术人员应该及时把握无线通信抗干扰技术的新变化、新趋势,在实践应用中进行有效创新与优化,及时发现无线通信抗干扰技术中存在的问题,并运用新型技术创新思维解决相应问题,改进无线通信抗干扰技术的同时发挥好抗干扰效用。此外,相关部门还应该在现有的技术基础上,切实提升无线通信质量及效率,强化其抗干扰性能,优化性能及结构,推动无线通信工作的顺利开展。无线通信抗干扰技术的主要发展趋势如下。

第一,新型抗干扰技术持续创新。无线通信领域跟随科技领域发展步伐不断更新通信方式及通信技术,新型抗干扰技术也会进行实时更新与发展。第二,抗干扰技术呈现多元化特点。现阶段,我国无线通信领域中的无线通信抗干扰技术类型较多,未来抗干扰技术将持续优化。第三,网络化抗干扰技术的应用。计算机抗干扰技术可以对网络通信中存在的干扰信号进行有效屏蔽,进而提升抗干扰成效[7]。

7 结语

无线通信技术的抗干扰技术应用与功能强化是当前全球科研领域所重点关注的内容。无线通信技术的抗干扰能力不仅影响信息传递质量及效率,也在一定程度上反映了一个国家的信息化建设水平及综合经济发展水平。因此,我国应该加强对无线通信技术中抗干扰技术的研发,在现有技术基础上结合不同信息传播环境,制定针对性的抗干扰技术应用方案,从而提高抗干扰技术的应用效果,为无线通信技术抗干扰体系的进一步完善奠定坚实基础。

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