无线通信抗干扰技术综述与分析.pdf

无线通信抗干扰技术综述与分析作者：袁路来源：《中国新通信》2015年第18期袁路武汉虹信技术服务有限责任公司【摘要】随着用户体验要求越来越高，无线通信的抗干扰技术显得尤其重要。众所周知无线通信是通过电磁波的形式传输，但电磁环境越来越复杂，因此抗干扰技术成为无线通信发展的一个制约因素。笔者通过当今无线通信发展背景，阐述了几种成熟的抗干扰技术，并对无线抗干扰技术的发展进行趋势展望。【关键词】抗干扰技术无线通信技术发展前景一、无线通信抗干扰技术的发展背景全球通信技术的发展日新月异，各种无线技术相互依托发展,逐步实现应用综合化、网络一体化、接入多元化宽带无线网络的大格局,并逐步实现无线宽带和有线网络的有机融合。对于现代的无线通信而言，传播的电磁环境相当苛刻，无线通信系统受到干扰的几率大增。由于无线通信的调制技术以及传播原理的不同，带来的就是不同种类的干扰。干扰往往对通信系统影响很大，对通信的安全性、隐秘性的影响尤为突出，因此对于无线通信中的抗干扰技术的研究，就显得尤为迫切。二、无线通信成熟的抗干扰技术1、跳频技术。跳频通信，针对传统无线电通信的短板，利用发信频率按一定的规律和速度来回跳变，来规避或躲避无线通信收到干扰。跳频技术可以降低多种类型的干扰，如同信道干扰，邻信道干扰等。跳频技术能使移动台所受的连续长时间干扰变成单个突发脉冲的不连续干扰；而这种干扰通过信道解码、去交织与纠错，可以在很大程度上获得纠正。因此采用跳频技术后使得基站和移动台可以在较恶劣的电波环境下保持正常工作。2、扩频技术。扩频通信技术在发送端以扩频编码进行扩频调制，在接收端以相关解调技术收信。扩频技术就是将有用信号的频谱扩展，窄带变成宽带，使其频谱密度降低。直接序列扩频和跳频技术是在扩频通信中应用最广的两种技术，直扩和跳频技术的抗干扰机理不同，直扩系统靠伪随机码的相关处理，降低进入解调器的干扰功率来达到抗干扰的目的；而跳频系统是靠载频的随机跳变，躲避干扰，将干扰排斥在接收通道以外来达到抗干扰的目的。3、高频自适应抗干扰技术。高频自适应是指高频通信系统具有自行适应通信条件变化的能力。在高频通信系统中可以有各种类型的自适应,如频率自适应、功率自适应、自适应均衡和自适应调零天线等。高频自适应技术通过探测—比较—修正的方法来克服电离层信道给通信质量带来的影响，是一个较完善的自适应系统，它主要解决邻道干扰和人为干扰问题。三、无线通信抗干扰技术的新发展1、智能天线技术。智能天线技术通过天线阵列形成可控的波束，对用户进行指向并随时跟踪。它具有“两增两减”的优点，即增加通信容量、增加通信速率、减少电磁干扰减少手机和基站发射功率，同时具有定位功能。其主要通过某种算法来调节各各阵元信号的加权幅度和相位，从而调节天线阵列的方向图，最后达到增强所需信号抑制干扰信号的目的。2、MIMO技术。MIMO即多输入多输出技术，指使用超过一个天线来传输和接收同一频道内的两个或多个独立数据流的无线技术。MIMO技术非常适用于城市内复杂无线信号传播环境下的无线宽带通信系统，它能充分利用空间资源，可以实现系统信道容量的成倍提高，被视为4G移动通信的核心技术。此技术能同时在空域、频域和时域上实现抗干扰，正因为MIMO通信系统可提供很大的信道容量,导致数据率变化范围很大，故在速度域上能实现抗干扰。3、智能组网技术。智能组网技术，通过智能感知电磁环境，分析、判断通信系统的受干扰程度，并实时调整通信系统的网络结构。具体而言，其工作程序为感知通信信道的环境—运算和分析受干扰程度—调整网络结构和通信信道，从而达到避免使用存在强干扰的信道进行信息传输的目的。智能组网技术可以最大限度地利用现有的通信资源改善通信系统的抗干扰性能。4、综合抗干扰技术。在未来的无线通信领域，仅仅依靠一种技术来实现抗干扰远远不够，而是需要系统的综合的技术、设备、软件等手段来实现。对于多种抗干扰技术的结合，表现为针对现存的实际发生的干扰类型，分析干扰产生的原因和机理，对症下药，综合治理。四、无线通信抗干扰技术的发展前景与趋势无线通信抗干扰技术的性能呈现出多样化、多层级、智能化和体系化的发展趋势，实现对无线通信抗干扰新技术的研究和采纳，从而提高无线通信网络的抗干扰能力。其发展趋势有：1、系统的综合的技术、设备、软件等手段的运用，来提升抗干扰的高效率；2、研究多样化、多层级、智能化和体系化抗干扰手段和技术,实现通信系统的抗干扰能力。五、总结本文主要介绍了跳频、扩频、高频自适应等几种成熟的抗干扰技术，以及智能天线、智能组网、MIMO、综合抗干扰等几种新技术。随着信息与通信技术的日新月异，通讯设备的更新换代，电磁干扰问题会越来越严重，甚至影响通信质量和通信安全，高效的抗干扰技术和手段是迫切需要的，抗干扰技术还将一直继续发展下去。参考文献[1]孙严冬.无线通