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摘 要 無(wú)線通信(Wireless Communication)作為一種自由傳播的信息交換方式,具有寬頻帶、高容量和使用靈活等特點(diǎn),目前在信息通信領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用,逐步滲入人們的日常生活和工作中,有效解決傳統(tǒng)有線通信方式的弊端和不足。但是,由于無(wú)線通信設(shè)備和信號(hào)線路的相互影響,會(huì)導(dǎo)致無(wú)線信號(hào)丟失或信噪比降低,影響無(wú)線通信的正常傳輸。因此,文章對(duì)無(wú)線通信傳輸中的常見干擾成因進(jìn)行分析,幫助人們?nèi)媪私鉄o(wú)線通信抗干擾技術(shù),促進(jìn)無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞 無(wú)線通信;信號(hào)干擾;分類;成因
目前,無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用范圍廣闊,基本覆蓋到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域,例如:工業(yè)生產(chǎn)、個(gè)人通訊、網(wǎng)絡(luò)通信等。在無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用不斷擴(kuò)大的背景下,對(duì)環(huán)境和傳輸質(zhì)量的要求越來(lái)越高,因此,無(wú)線通信傳輸?shù)目垢蓴_技術(shù)逐漸引起了人們的重視。無(wú)線通信系統(tǒng)嚴(yán)格限制了無(wú)線信號(hào)的發(fā)射功率,在無(wú)線傳輸過(guò)程中如果遇到信號(hào)損傷、輻射干擾、傳導(dǎo)干擾等問(wèn)題,會(huì)嚴(yán)重影響無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和穩(wěn)定性。如果實(shí)現(xiàn)無(wú)線信號(hào)的高質(zhì)量、遠(yuǎn)距離傳輸,就必須增強(qiáng)無(wú)線信號(hào)的抗干擾能力。本文研究的抗干擾技術(shù)和成因,旨在提高無(wú)線信號(hào)傳輸過(guò)程中的質(zhì)量,加強(qiáng)無(wú)線通信傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。
1 無(wú)線通信現(xiàn)狀及干擾因素評(píng)價(jià)
1.1 無(wú)線通信抗干擾的意義
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,無(wú)線通信的覆蓋率越來(lái)越高,給人們的生活、工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了極大便利。但是,由于無(wú)線信號(hào)在傳輸過(guò)程中容易受到周圍環(huán)境和同類電磁波的干擾,這種情況下,無(wú)線信號(hào)在傳輸過(guò)程中質(zhì)量就會(huì)大大降低。此外,無(wú)線信息傳輸過(guò)程中的信息安全一直是無(wú)線通信發(fā)展的瓶頸問(wèn)題,突破瓶頸將是高效發(fā)展無(wú)線電的必經(jīng)之路。就當(dāng)前無(wú)線電的發(fā)展情況分析,需要通過(guò)科學(xué)有效的抗干擾技術(shù)對(duì)無(wú)線信號(hào)干擾問(wèn)題進(jìn)行解決,避免信號(hào)損傷、輻射干擾、傳導(dǎo)干擾等問(wèn)題,從而全面提高無(wú)線通信的傳輸質(zhì)量。
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展前景也獲得了更為廣闊的發(fā)展空間,但是,由于更多精密電子設(shè)備的出現(xiàn),外界環(huán)境的干擾也越來(lái)越多,給無(wú)線通信技術(shù)提出了更多的難題和挑戰(zhàn),干擾形式和干擾源也逐步增加,從客觀上就需要不斷提高無(wú)線信號(hào)抗干擾技術(shù),從而加強(qiáng)信息時(shí)代背景下的無(wú)線通信質(zhì)量水平,不斷提升無(wú)線通信的可靠性和安全性。對(duì)無(wú)線通信結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化,才能夠確保無(wú)線通信抗干擾技術(shù)發(fā)揮更大作用,最終推進(jìn)無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
1.2 無(wú)線通信常見干擾分類
無(wú)線通信傳輸過(guò)程中按照干擾源分類可分為:外部噪聲干擾、通信設(shè)備自身干擾、通信網(wǎng)絡(luò)干擾、信道間干擾等,這些干擾多數(shù)在于運(yùn)行環(huán)境和硬件設(shè)備的影響,大大影響了無(wú)線通信質(zhì)量。此外,按照干擾目的通常分為兩類:無(wú)意識(shí)干擾和人為干擾。無(wú)意識(shí)干擾是一種沒(méi)有任何攻擊性行為的干擾,人為干擾則帶有一定的攻擊性,影響到人們的正常信息傳播。無(wú)線信號(hào)在傳輸過(guò)程中,這兩類干擾的存在就大大降低了信號(hào)傳輸質(zhì)量,并且給無(wú)線信號(hào)的可靠性埋下了隱患,人們的正常無(wú)線信息交流得不到保障。
2 無(wú)線通信抗干擾技術(shù)的運(yùn)用
2.1 調(diào)頻抗干擾通信技術(shù)
調(diào)頻抗干擾通信在我國(guó)最早應(yīng)用于軍事對(duì)抗通信中,在軍事對(duì)抗通信過(guò)程中,敵方會(huì)試圖截獲對(duì)方的通信頻率,從而獲取情報(bào)信息內(nèi)容,并且對(duì)對(duì)方通信站進(jìn)行準(zhǔn)確定位,從而為摧毀目標(biāo)做好準(zhǔn)備。與調(diào)頻抗干擾通信相比,定頻通信技術(shù)的不足之處在于抗干擾能力弱,情報(bào)信息很容易被敵方截獲。基于該技術(shù)應(yīng)用原理,新型的調(diào)頻抗干擾技術(shù)有效解決定頻通信的技術(shù)缺陷。原因在于調(diào)頻通信采取的是收發(fā)雙方同步變換載波頻率的通信策略,如果對(duì)方?jīng)]有掌握調(diào)頻圖案,就不會(huì)準(zhǔn)確判斷對(duì)方所使用的通信頻率,即便是通信頻率被敵方發(fā)現(xiàn),調(diào)頻系統(tǒng)也可以自動(dòng)切換頻率,以確保通信傳輸?shù)陌踩浴?/p>
僅從通信抗干擾方面考慮,調(diào)頻通信系統(tǒng)的抗干擾能力優(yōu)勢(shì)比較明顯,原因在于對(duì)方很難做到能夠?qū)λ蓄l率實(shí)施干擾,現(xiàn)在采用的單頻干擾、多頻干擾以及部分頻率干擾技術(shù),不足輕松截獲對(duì)方傳輸信息。一方如果采用了調(diào)頻通信技術(shù),即便是個(gè)別時(shí)間點(diǎn)或者時(shí)間段內(nèi)信息未正常發(fā)出,但是還是能夠確保信息的完整發(fā)送,不會(huì)因?yàn)轭l率受到干擾導(dǎo)致通信中斷。如果采用跳頻通信技術(shù)的同時(shí),結(jié)合使用傳輸差錯(cuò)控制技術(shù),就可以在信息傳輸過(guò)程中輔以交織算法,信息的完整性將更加有保證。
2.2 自適應(yīng)跳頻技術(shù)
自適應(yīng)跳頻技術(shù)(Adaptive Frequency Hopping)可以自動(dòng)跳過(guò)一些曾經(jīng)使用過(guò),但是傳輸不成功的頻點(diǎn),可以自動(dòng)屏蔽被集中干擾的頻率點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)跳頻,保證在最小的發(fā)射功率下,獲得良好的信號(hào),達(dá)到提高無(wú)線通信系統(tǒng)抗干擾性能的目的(如圖1所示)。自適應(yīng)跳頻技術(shù)系統(tǒng)的隱蔽性較強(qiáng),在工作過(guò)程中會(huì)自動(dòng)分析信道質(zhì)量,自動(dòng)選擇高質(zhì)量信道通信避開干擾頻點(diǎn)。當(dāng)前,自適應(yīng)跳頻技術(shù)使用較為廣泛,例如:無(wú)線路由器的自動(dòng)信道、藍(lán)牙耳機(jī)的自動(dòng)信道等。
2.3 實(shí)時(shí)選頻技術(shù)
實(shí)時(shí)選頻技術(shù)選擇頻率過(guò)程中,會(huì)將干擾水平作為重要的參考指標(biāo),該系統(tǒng)提供的頻率可躲過(guò)干擾頻率,提供的更優(yōu)質(zhì)的頻率通道,可以確保無(wú)線信號(hào)在傳輸過(guò)程中不受其他頻率干擾。隨著科技的發(fā)展,近年來(lái)出現(xiàn)的高頻自適應(yīng)無(wú)線通信系統(tǒng)則自帶“自動(dòng)信道切換”功能,無(wú)線信號(hào)在傳輸過(guò)程中遇到嚴(yán)重的信號(hào)干擾時(shí),通信系統(tǒng)則會(huì)自動(dòng)切換信道。
2.4 超寬帶技術(shù)
超寬帶技術(shù)又被成為沖激無(wú)線電技術(shù),該技術(shù)在災(zāi)害救援以及軍事雷達(dá)定位方面使用較多,在無(wú)線信號(hào)抗干擾傳輸方面有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),不足之處在于這種技術(shù)的信號(hào)持續(xù)時(shí)間很短。超寬帶技術(shù)的頻道較寬,工作能耗小,并且具有極高的安全性和靈活性,而且可進(jìn)行準(zhǔn)確定位。通過(guò)該技術(shù)的運(yùn)用,可以確保無(wú)線信號(hào)在傳輸過(guò)程中有效規(guī)避干擾源。