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无线通信系统抗干扰技术研究论文无线通信系统抗干扰技术研究论文无线通信系统所处的电磁传播环境比较复杂,受影响的干扰比较多,包括自然干扰和人为干扰,人为干扰又分为无意干扰和敌意干扰两种。人为干扰中的敌意干扰,主要是在军事领域,通过各种干扰破坏对方的信号传输,影响对方正常的信号接收。干扰信号的有效施放,需要在带宽、频率、调制方式等方面满足干扰要求。一、无线通信系统无线通信系统,由干扰信号检测模块、收发信机模块、控制模块、计算机模块四个部分组成。无线通信系统是在干扰通信的检测模块,利用滤波器和混频器,将天线所接受的无线干扰信号转换为中频信号,通过A/D将中频信号变为数字信号,再将所采集的干扰信号参数,采用DSP输入计算机。计算机根据所输入的干扰信号参数,采取针对性的抗干扰措施,重新设定数据的传输码率,改变相应的调制参数,将调整后的信息传输至无线通信系统。二、无线通信系统干扰无线通信系统干扰主要有同频干扰、邻频干扰和互调干扰。同频干扰是指在无线电磁波传播环境中,干扰信号与有用信号出现在相同的载频,接收机在接收有用信号的同时,也受到其他干扰信号的影响。减少同频干扰,主要是通过功率控制技术降低干扰信号的功率。功率控制是基于3G系统的一种技术手段,通过计算移动台与基站之间发射功率的最小值,对用户移动设备发射信号的功率进行限制,以此减少各个移动台之间的干扰[1]。邻频干扰是指有用信号与干扰信号出现的载频相近,干扰信号与有用信号都进入接收机接收信号的频带内,对有用信号的接收形成一定的干扰。互调干扰也称交调干扰,是指两种以上频率的有用信号,在非线性电路中互相调制,形成新的频率成分有用信号数量越多,所形成的新的频率成分也会越复杂。若所形成的新的频率成分,处于接收机的频带范围之内,则接收机的正常接收会受到干扰。三、无线通信系统抗干扰技术(一)MIMO技术MIMO技术也称多入多出技术,通过天线在信号发射端完成多个信号的发射,在信号接收端对所接收的信号进行叠加,使其形成完整的有用信号。系统容量是通信系统中相对比较重要的一个指标,而MIMO技术的应用实质,就是以系统容量公式为基础,相对于无线电信号传播环境统计模型瑞利衰落信道来说,系统容量公式可表示为:C=[min(M,N)]Blog2(/2)在系统容量公式中,B表示信号带宽,表示接受信噪比,min函数为最小数,M,N分别为接收、发射天线的数目。由系统容量公式可知,在确定功率与带宽的前提下,同时增加发射、接收天线的数目,无线信道的系统容量也会有一定程度的提升。在某种意义上,要提升系统容量,可以通过增加发射、接收的天线数目来实现[2]。在提升无线信道系统容量的同时,有用信号相应的信噪比也会随之增加,无线信道本质上的抗干扰性能也有一定提高。(二)跳频扩频技术跳频扩频技术也称FHSS技术,通过载波频率,在多个频率点上形成伪随机跳变的形式,以此减少某个频段上的自然、人为干扰。跳频技术应用的重点是确定伪随机码序列,发射方与接收方需要做出一致的伪随机跳变,保证电磁信号的'正常发射和接收。香农定理中的最大传输速率公式为:C=Blog2(1+S/N)最大传输速率公式中,B表示码元速率,S/N表示信噪比。要保证同样的传输速率,可在较低的信噪比下,通过增加码元速率来实现。跳频扩频技术如图所示。(三)智能天线技术智能天线在无线通信中的应用,以数字信号处理技术为基础,通过设定无线信号发送的方向,提高相应的频谱利用率,增强无线通信抗干扰能力。智能天线能够利用扩频码、频率、时间以及空间域,在不增加系统复杂度的前提下,扩大系统容量。智能天线中的自适应天线阵列,通过关联移动用户,实时了解接收端的具体坐标,根据坐标准确发射无线信号,在增强接收端信号强度的同时,提升系统抗干扰性能。(四)认知无线电技术频谱作为无线通信中的重要资源,也是形成干扰的主要因素之一。认知无线电能够主动分析实时的频谱环境,充分利用未被占用的信号频段,以此增加系统容量,提高无线通信效率。此外,认知无线电技术可以认知和学习自身的频谱环境,根据以往的错误经验分析当前的频谱环境,在频段的使用上有一定的主次性,也体现出一定的智能性。认知无线电技术通过有效利用频谱资源,减少了相应的信号干扰。(五)混合抗干扰技术无线通信中的信号干扰大多相互作用,需要根据各种无线通信系统的实际情况,选择合适的抗干扰技术进行混合利用,最大限度提升无线通信系统的抗干扰性能。如频率跳变技术与时间跳变技术、扩频技术与MIMO技术的结合使用,可以使扩频比例达到最大值。而这些抗干扰技术的混合使用,会在一定程度上提高无线通信系统的复杂度,相应的维护难度也比较大。结语无线通信受电磁传播环境的影响,容易受到各种干扰信号的影响,随着无线通信的进一步发展,相应的抗干扰技术也在不断改进和创新,系统的抗干扰性能也会随之日益提升。