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        无线通信传输抗干扰技术探析

        摘要无线通信(WirelessCommunication)作为一种自由传播的信息交换方式,具有宽频带、高容量和使用灵活等特点,目前在信息通信领域得到广泛运用,逐步渗入人们的日常生活和工作中,有效解决传统有线通信方式的弊端和不足。但是,由于无线通信设备和信号线路的相互影响,会导致无线信号丢失或信噪比降低,影响无线通信的正常传输。因此,文章对无线通信传输中的常见干扰成因进行分析,帮助人们全面了解无线通信抗干扰技术,促进无线通信抗干扰技术的发展和进步。

        关键词无线通信;信号干扰;分类;成因

        目前,无线通信技术应用范围广阔,基本覆盖到社会生活的各个领域,例如:工业生产、个人通讯、网络通信等。在无线通信技术应用不断扩大的背景下,对环境和传输质量的要求越来越高,因此,无线通信传输的抗干扰技术逐渐引起了人们的重视。无线通信系统严格限制了无线信号的发射功率,在无线传输过程中如果遇到信号损伤、辐射干扰、传导干扰等问题,会严重影响无线信号传输的质量和稳定性。如果实现无线信号的高质量、远距离传输,就必须增强无线信号的抗干扰能力。本文研究的抗干扰技术和成因,旨在提高无线信号传输过程中的质量,加强无线通信传输的稳定性和可靠性。

        1无线通信现状及干扰因素评价

        1.1无线通信抗干扰的意义

        随着科学技术的发展,无线通信的覆盖率越来越高,给人们的生活、工业生产带来了极大便利。但是,由于无线信号在传输过程中容易受到周围环境和同类电磁波的干扰,这种情况下,无线信号在传输过程中质量就会大大降低。此外,无线信息传输过程中的信息安全一直是无线通信发展的瓶颈问题,突破瓶颈将是高效发展无线电的必经之路。就当前无线电的发展情况分析,需要通过科学有效的抗干扰技术对无线信号干扰问题进行解决,避免信号损伤、辐射干扰、传导干扰等问题,从而全面提高无线通信的传输质量。随着科学技术的快速发展,无线通信技术的发展前景也获得了更为广阔的发展空间,但是,由于更多精密电子设备的出现,外界环境的干扰也越来越多,给无线通信技术提出了更多的难题和挑战,干扰形式和干扰源也逐步增加,从客观上就需要不断提高无线信号抗干扰技术,从而加强信息时代背景下的无线通信质量水平,不断提升无线通信的可靠性和安全性。对无线通信结构和性能进行持续优化,才能够确保无线通信抗干扰技术发挥更大作用,最终推进无线通信抗干扰技术的可持续发展。

        1.2无线通信常见干扰分类

        无线通信传输过程中按照干扰源分类可分为:外部噪声干扰、通信设备自身干扰、通信网络干扰、信道间干扰等,这些干扰多数在于运行环境和硬件设备的影响,大大影响了无线通信质量。此外,按照干扰目的通常分为两类:无意识干扰和人为干扰。无意识干扰是一种没有任何攻击性行为的干扰,人为干扰则带有一定的攻击性,影响到人们的正常信息传播。无线信号在传输过程中,这两类干扰的存在就大大降低了信号传输质量,并且给无线信号的可靠性埋下了隐患,人们的正常无线信息交流得不到保障。

        2无线通信抗干扰技术的运用

        2.1调频抗干扰通信技术

        调频抗干扰通信在我国最早应用于军事对抗通信中,在军事对抗通信过程中,敌方会试图截获对方的通信频率,从而获取情报信息内容,并且对对方通信站进行准确定位,从而为摧毁目标做好准备。与调频抗干扰通信相比,定频通信技术的不足之处在于抗干扰能力弱,情报信息很容易被敌方截获。基于该技术应用原理,新型的调频抗干扰技术有效解决定频通信的技术缺陷。原因在于调频通信采取的是收发双方同步变换载波频率的通信策略,如果对方没有掌握调频图案,就不会准确判断对方所使用的通信频率,即便是通信频率被敌方发现,调频系统也可以自动切换频率,以确保通信传输的安全性。仅从通信抗干扰方面考虑,调频通信系统的抗干扰能力优势比较明显,原因在于对方很难做到能够对所有频率实施干扰,现在采用的单频干扰、多频干扰以及部分频率干扰技术,不足轻松截获对方传输信息。一方如果采用了调频通信技术,即便是个别时间点或者时间段内信息未正常发出,但是还是能够确保信息的完整发送,不会因为频率受到干扰导致通信中断。如果采用跳频通信技术的同时,结合使用传输差错控制技术,就可以在信息传输过程中辅以交织算法,信息的完整性将更加有保证。

        2.2自适应跳频技术

        自适应跳频技术(AdaptiveFrequencyHopping)可以自动跳过一些曾经使用过,但是传输不成功的频点,可以自动屏蔽被集中干扰的频率点,从而实现自适应跳频,保证在最小的发射功率下,获得良好的信号,达到提高无线通信系统抗干扰性能的目的(如图1所示)。自适应跳频技术系统的隐蔽性较强,在工作过程中会自动分析信道质量,自动选择高质量信道通信避开干扰频点。当前,自适应跳频技术使用较为广泛,例如:无线路由器的自动信道、蓝牙耳机的自动信道等。

        2.3实时选频技术

        实时选频技术选择频率过程中,会将干扰水平作为重要的参考指标,该系统提供的频率可躲过干扰频率,提供的更优质的频率通道,可以确保无线信号在传输过程中不受其他频率干扰。随着科技的发展,近年来出现的高频自适应无线通信系统则自带“自动信道切换”功能,无线信号在传输过程中遇到严重的信号干扰时,通信系统则会自动切换信道。

        2.4超宽带技术

        超宽带技术又被成为冲激无线电技术,该技术在灾害救援以及军事雷达定位方面使用较多,在无线信号抗干扰传输方面有绝对优势,不足之处在于这种技术的信号持续时间很短。超宽带技术的频道较宽,工作能耗小,并且具有极高的安全性和灵活性,而且可进行准确定位。通过该技术的运用,可以确保无线信号在传输过程中有效规避干扰源。

        2.5虚拟智能天线技术

        虚拟智能天线技术是一种组合技术,该技术是将具有自适应调节的波速智能天线和智能天线进行有机组合,在军事和雷达侦查方面应用较为广泛。虚拟智能天线技术的不足之处在于价格昂贵和部署难度大,实现大面积民用较为困难。该技术作为一项组合技术,能够确保工作区域内无线信息实现高质量传输,并且能够信息的反馈。该技术的方向定位可以确保接收到的信息得到加强处理,有效降低了错误信息出现的概率,提高了无线信号在传输过程中的抗干扰性能。

        2.6扩频技术

        扩频技术主要是在信号发射端扩展信号频谱,常用扩频方法主要有跳频扩频、直序扩频、跳时扩频和线性调制。其信号源是直接序列码,并且能够在信号接收端对信号扩频码进行解锁,然后才能够读取信号的原始信息,确保信息在传输过程中的安全性。由于扩频技术使用的是直接序列码,具有良好的私密性和独立性。该技术自20世纪诞生以来使用至今,是当前社会生产和生活领域使用较为普遍的信息传播技术,并且随着4G、5G通信技术的发展,该技术也获得更为深入的研究和发展。

        3结论

        综上所述,通信传输过程中易受到电磁环境、外部设备和人为因素的干扰,具有恶意监听、拦截和攻击等干扰风险,因此,文章对无线通信传输干扰因素进行分析,并通过实践研究,总结几种常见的抗干扰技术手段,试图通过无线通信抗干扰技术的有效应用,提升无线通信传输的稳定性和可靠性。目前,随着无线通信技术的快速发展,无线通信从工业生产逐步面向家庭通信和公共通信覆盖,我国通信行业也逐步制定无线USB、超宽带通信UWB和WiMAX等无线通信标准体系,进一步提高和改善无线通信的传输质量。

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        作者:闫红 杨新华 单位:山东省邮电规划设计院有限公司

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