无线通信系统中的抗干扰技术及其发展趋势.docVIP

通信工程专业 创新实践结题报告 2013年3月15日 1.引言 1 2.常见通信抗干扰技术的对抗方法 1 2.1扩展频谱技术 2 2.2实时选频技术 3 2.3高频自适应干扰技术 4 2.4高速跳频技术 5 3.无线通信抗干扰新技术 6 3.1超窄带技术和超宽带技术 7 3.2多入多出技术 8 3.3虚拟智能天线技术 9 3.4智能组网技术 10 3.5软件无线电技术 10 4.综合抗干扰技术 10 5.发展趋势和总结 11 参考文献 11 　　　无线通信抗干扰技术及发展趋势 1.引言 随着国民经济的发展，无线通信已被广泛地应用在国民经济的各个领域和人们的日常生活中，特别是公用移动通信的迅速发展，社会上使用的各种无线通信设备的数量急剧上升。现代战争中，指挥通信、军事情报、兵器控制都日益依赖于电子设备，特别是无线电设备的支持。信息战和电子战作为一种崭新的作战形式涉及军事领域，开辟了继陆海空战场之后的第四维战场——电磁战场。为了提高通信系统信息传输的可靠性，对抗各种形式的干扰,人们采用了各种通信抗干扰技术，保护通信系统在干扰环境下能准确、实时、不间断地传输信息。通信抗干扰技术研究的就是在已知或预测敌方的干扰手段情况下，在上述技术基础上(当然不排除以后有新的技术类别)选取适当的技术手段来消除或减轻敌方干扰，而使我方需要进行的通信能够延续的一项技术。对敌方的干扰性质，强度、种类、方式、采用的体系，掌握的越清楚，采取的措施越有针对性，取得的效果也越好。由于敌方的对抗手段往往是综合的、多变的，有的可能是完全新颖的，所以抗干扰的手段必须采取多种方式的结合才能取得较好的效果[1]。 无线通信环境 无线传播环境非常复杂：首先，无线信道对所有无线设备都是开放的，各种电子设备和无线通信系统共存于其中。其次，无线信号传播路径异常复杂，不仅有视距传播中的路径损耗，还会面临各种复杂的地理环境，如丘陵、山地或城市建筑群等。因此，无线信号到达接收端时，经过了信道畸变，并叠加了各种干扰如图1所示。 图1无线传播环境示意图 针对图1中描述的场景，如果衰落或干扰强度很高，无线信号达到接收端时可能存在两种状态： 由于路径损耗和多径衰落，接收信号本身已经非常微弱； (2)通信链路中的干扰信号相对于期望信号很大，使得接收信号相对于干扰很 微弱。 以上两种情况，无线信号都不容易被接收机正确检测。实际应用中，第一种 恶劣传播环境常见于远距离无线通信，第二种情况常见于多系统共存的无线通信。 通信抗干扰技术的特点 (1)对抗性强，技术综合性强，难度高，发展快，某种程度上说是干扰与反干扰双方智慧和技术的斗争。 (2)对技术的实用性和可靠性的要求高，通信抗干扰必须在战场上实际解决问题。指标高而不可靠或不实用是不能容忍的，其后果不堪设想。 (3)包括的知识点比较复杂，通信抗干扰技术的知识体系几乎囊括了通信技术门类的方方面面。（例如：卫星通信抗干扰技术） 2.常见通信抗干扰技术 常见通信抗干扰技术总体上可以分为两大类一种是扩展频谱抗干扰技术，另一种是非扩频类的通信抗干扰技术。扩展频谱抗干扰技术又可以分为：跳频技术(FH)，直接序列扩频技术（DS），跳时（TH），混合扩频技术。非扩频类的通信抗干扰技术包括：自适应天线技术,猝发通信技术,纠错编码和交织编码,分集技术，在此首先主要对扩展频谱抗干扰技术做简要介绍。 2.1扩展频谱抗干扰技术[2] 扩展频谱通信（Spread Spectrum Communication），简称扩频通信，是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的码序列（一般是伪随机码）来完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据。 2.1.1理论基础 由式中可以看出： 2.1.2性能优点 易于重复使用频率，提高了无线频谱利用率 抗干扰性强，误码率低 隐蔽性好，对各种窄带通信系统的干扰很小 可以实现 抗多径干扰 适合数字语音和数据传输，以及开展多种通信业务 近些年来,为应对通信干扰,已经出现了许多成熟的无线通信抗干扰技术,例如:实时选频、高频自适应、跳频技术、扩频等。 2.2实时选频技术[3] 在实时选频系统中,通常把干扰水平的大小作为选择频率的一个重要因素。所以由实时选频系统所提供的优质频率,实际上已经躲开了干扰,可使系统工作在传输条件良好的弱干扰或无干扰的频道上。近年来出现的高频自适应通信系统,还具有自动信道切换的功能。也就是说,遇到严重干扰时,通信系统将自动做出切换信道的响应。 2.3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