超短波无线电通信抗干扰技术发展趋势
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超短波无线电通信抗干扰技术发展趋势
◎胡占平
摘要:随着通信技术的发展,在无线电技术发展和应用的推动下,超短波无线电通信技术水平不断提高,应用范围不断扩大。
随着人们沟通和交流方式的改变,人们对通信的便捷化和即时性的要求越来越高。
但是在超短波无线电通信技术的实际应用当中,由于其自身的信号传输是依赖电磁波实现的,所以其自身会受到磁场影响,进而影响传输信号的传输效率和传输质量。
因此,抗干扰技术研究无论是对于超短波无线电通信技术应用,还是对于超短波无线电通信技术发展,都具有重要的意义。
关键词:超短波;无线电通信;抗干扰技术;发展趋势
一、超短波无线电通信的干扰源及抗干扰技术
(1)干扰源分析。
①共道干扰.共道干扰是超短波无线电通信主要的干扰源之一,也就是常说的同频干扰。
当多个电台使用同一频率进行信号传输时,将会导致不同的信号传输到接收机中,使得载频频差、相位及调制频偏等出现同频干扰问题。
②互调干扰.互调干扰是超短波无线电通信过程中最为常见的干扰源之一,一般出现在传输信道的非线性部件当中,从而导致各频率组成成分产生,互调干扰也就出现在新频率成分之中。
发射机互调和接收机互调现象是导致实际移动通信系统出现干扰的两大原因。
③邻道干扰.邻道干扰也是影响超短波无线电通信的重要因素,主要存在于相邻频道之间。
尤其在跳频信号频谱较宽的影响下,频谱信号的频分量较多,这就导致边频分量会落入邻道接收机的通带内,从而产生邻道干扰。
(2)抗干扰技术。
在超短波无线电通信系统中,要想有效避免干扰问题,需要合理选择和应用抗干扰技术,保证超短波无线电通信质量。
常见的抗干扰技术主要有扩频技术和调频技术,其中较为常用的是直接序列扩频技术,通过直接高码序列的科学应用实现发端扩展信号频谱优化。
通过对相同扩频码序列的解扩,得到扩展后的扩频信号,实现转换,得到原始信息,提高超短波无线电通信系统的抗干扰能力。
二、超短波无线电通信抗干扰技术发展分析
(1)跳频技术。
超短波无线电通信系统的信号传递往往需要通过某固定频率进行特定的信息传输,但是这更容易受到干扰,因此该方式难以得到长期使用。
要想克服该难题,需要打破传统的通信模式,才能提高我国无线电通信的稳定性和安全性。
随着我国高频率调频技术的深入研究和推广应用,大大弥补了传统通信技术的缺点,能实现传统固定频率的有效调换,提高整个通信系统的抗干扰能力,推动超短波无电线通信技术的飞速发展。
一旦频谱在某一信道中出现,将会产生较大的干扰,对正常信号传输产生一定的影响。
所以干扰信号的产生会严重影响信号接收的效果和质量。
科学应用跳频技术,使得跳频系统能根据需要发送和接收的信号进行科学跳变,通过不同速度的跳频有效减少干扰的影响。
跳频速度直接决定着系统的抗干扰能力,跳频速度越高,系统的抗干扰能力越强。
随着跳频技术研究和应用的深入,跳频技术的发展越来越成熟,跳频速度越来越高,甚至已经超越百跳。
(2)空闲信道扫描与跳频共享技术。
空闲信道扫描与跳频共享技术的应用实现了无线电通信和人工智能的有效结合,对于未来超短波跳频技术发展和更高效能的抗干扰设备研发具有重要意义。
以感知无线电为例,作为一种新型的智能通信技术,其依靠软件无线电扩展平台,能更加便捷且高效地感知周围事物的特征,进一步调整设备的各项参数,保证在空域多维空间及频域空间均能实现对宽频段的侦听,完成对该频段所有用户的侦测。
(3)跳频/直扩混合体制扩频技术。
目前应用较为广泛的扩频通信技术主要有跳变频率和直接序列扩频两种。
其中,直扩技术原理是借助高码速率实现伪随机码的扩频,通过快速直接的方式完成收端和发端的扩频、解扩,最终得到原始信息。
直扩频技术的应用是通过扩频来有效减少干扰的影响,但是一旦其超过了抗干扰的设定范围,恶化现象将更加严重。
另外,
跳频系统是采取躲避的方式来防止干扰,当跳频系统遇到强性定频干扰时不会对其产生较为严重的影响。
面临较多干扰时,对直扩系统产生的影响较小,并且直扩系统能有效利用部分干扰来提高系统功能。
而跳频系统面临多种干扰时,往往在各种干扰信号到来之前就能将其转换到下一个信号中接收。
综上所述,直扩技术和跳频技术在应用中各有优劣,要想实现无线电通信系统抗干扰,需要合理联合应用两种技术,实现优势互补,发挥出两种技术综合后新型扩展频谱系统的最大性能。
(4)软件无线电技术。
大多数传统的无线通信都是专用无线设备,会导致不同无线电之间的通信问题,如果操作不当,就会导致通信中断。
另外,现代信息技术已经成为人们日常生活的重要组成部分,使无线电网络更易访问且彼此之间更近。
为解决这个问题,电信系统对其抗干扰能力提出了新的要求,从而导致无线电软件技术的发展。
尽管启用了技术的无线电程序具有开源软件,但是它也具有启动应用程序,维护不同工作站之间的通信以及启动新的通信技术,这表明未来无线通信将使用软件无线电技术。
在继续改进无线电软件技术的过程中,将来很可能会使用无线电档案软件来建立超短通信系统。
三、超短波无线电抗干扰新技术的应用分析
虽然我国通信技术尤其是超短波无线电通信技术的发展越来越完善,但是仍面临较多的问题。
由于在传统无线电通信技术应用中,很多设备和技术应用于特定领域和设备,并没有规划未来的融合和兼容问题,所以在后期应用中出现了各种问题。
如今,通信设备在人们日常生活和社会各领域的应用越来越多,无线电频将越来越拥挤,近邻频道的干扰难以完全避免,所以超短波无线电通信系统抗干扰能力提升是未来无线电通信技术研究的重要问题。
近年来,各种无线电抗干扰技术的研究和应用取得了一定的突破,超短波无线电通信领域的抗干扰能力不断提高。
智能组网技术和智能虚拟天线技术,是无线电通信抗干扰技术的重要研究成果。
利用智能组网技术能实现干扰信号的科学分析和运算,得到科学有效地解决方案;借助智能虚拟天线技术能完成实际应用中信号的选择,选取最好的信号来进行信息传输。
四、结语
总而言之,在通信设备优化和无线电通信系统研究当中,抗干扰技术的研究和应用是当前很重要的研究方向,对于信号传输保密性和抗干扰性能的提升具有重要的意义。
随着科学技术研究的不断深入,超短波无线电通信抗干扰技术研究将进一步朝着多元化、自动化方向稳步发展。
(作者单位:河南省驻马店市薄山水库管理局)
参考文献
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