论文部分内容阅读
摘 要 针对通信抗干扰技术,国内外研究方向同步发展,在不同应用领域的侧重点不同。本文简要介绍了自适应干扰抵消技术、差分跳频抗干扰技术、Ka频段宽带测控通信抗干扰技术等几种常见的抗干扰技术。
关键词 干扰;通信网络
中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)031-098-01
现今社会,通信网络发展迅猛,为了适应经济发展的需求,提高通信网络的安全性和稳定性迫在眉睫。近年来,通信网络广泛应用于国防系统、政府机构、日常生活、商贸等领域。但是,在广泛使用时,通信网络干扰也越来越严重。本文主要介绍了几种常见的通信网络中的干扰及抗干扰技术。
1 自适应干扰抵消技术
为了保证CDMA蜂窝网连续覆盖通信网络,优化通信网络,降低架设基站费用,抗窄带干扰技术应运而生。直放站技术室一种延伸的通信网络覆盖性能的优选方案,但是耦合同频干扰是其严重的缺陷之一,通过调整自适应滤波器抽头系数来消除自适应干扰。
自适应干扰抵消技术是一种通信抗干扰技术,广泛应用于空中交通管制、机载通信等领域。自适应抵消算法在技术上已逐渐成熟,应用于自适应滤波器。随着技术的不断自我改进与发展,自适应滤波器的系数能够达到某个最佳效果。目前,LMS、NLMS和RLS是最具代表性的自适应抵消算法。自适应干扰抵消工作最早由通用电器公司完成的。参考输入是使用一个辅助天线和一个简单的自适应滤波器完成的,因此成功组成天线旁瓣抵销系统。
在CDMA组网建设初期,由于基站数量不足,造成原基站工作状态恶化,覆盖范围减小。此外,在直放站周围存在干扰源或直放站的天线处于较高的位置,会对通信网络造成严重的干扰。采用自适应干扰技术使直放站的干扰降到最低,受到人们的广泛研究。
WCDMA干扰抵消直放站系统由模拟射频处理模块、基带处理模块和数字中频模块三部分组成的。直放站系统的转发天线和接收天线隔离度常常达不到要求,不断反馈和转发天线信号到天线,使自激产生,从而使直放站覆盖范围区域内通话质量变差,严重影响了人们的通信质量。在直放站中加入自适应抵消技术,可以有效的减轻自激效应。
2 差分跳频抗干扰技术
差分跳频是扩频通信抗干扰技术的一个重要分支,具有抗干扰能力强、抗多径、易组网等特点,在军事雷达对抗、通信保密等领域发挥重要作用。差分跳频技术是CHESS系统的核心组成技术,具有以下特点:每跳频率驻足时间短,提高了抗跟踪干扰性能;使用G函数,具备数据信息调制解调功能;使用相关跳方式,提高了跳速;差分跳频体制是一种异步跳频体制,发射机的跳变频率是接收机无法预测的,因此接收机的接收工作需要在工作宽带内完成;差分跳频具备数据高速传输能力。总之,差分跳频具有高速、频谱利用率高、无同频干扰、低干扰概率、抗截获性能好等优点。
3 Ka频段宽带测控通信抗干扰技术
Ka频段测控通信链路采用天线抗干扰技术,与其它较低频段相比,Ka频段波束具有更窄的宽度、使其具有更强的指向性,并且与其它低频段天线相比,抗干扰空间处理能力更强。此外,在Ka频段上,由于实现天线的物理尺寸相对较小,加上比较强的波束指向性,相控阵以及深度调零等措施的完成相对顺利。由于Ka频段链路更宽的信道特性,方便实现直扩/超高速跳频技术,有利于提高测控通信链路的抗干扰容限。当下行数传链路向飞行器用户终端传输应用数据信息时,最高速率可达600 Mbit/s甚至1.2 Gbit/s。
4 抗干扰技术的处理
现如今,抗干扰技术在二维扩频方面的研究已有很大的进展。扩频矩阵任2列(Malcolm等提出)在时频二维扩频系统中均属于非相关的,非常适用于抗单音干扰,可采用二维扩频矩阵解扩的方法来处理抗单音干扰,这一过程在直接扩频系统的接收端完成。Shao等证明将2D-CDMA系统的接收结构应用在CDMA系统的接收端,可以很好地提高抗干扰能力。
在宽线性处理技术方面发展起来的抗干扰技术也有许多相关的研究与报道。一种全新的广义的宽线性处理概念被Picinbono等人成功提出。宽线性处理和传统意义的严格的现行处理的方法有很多不同,与传统意义的严格线性处理相比,其估计值和观测值及它的复共轭呈一种联合的线性关系。因此,宽线性处理的估计和传统的严格线性处理相比,精度更高,大大提高了系统性能,增强了系统的抗干扰能力。
5 天线、射频抗干扰技术
对传统相控阵雷达中阵列天线的射频复加权进行处理,移至数字基带上,直接对数字进行加权运算,基于此而形成的抗干扰技术就是基于自适应数字波束形成(DFB)的抗干扰技术。通控制权值,DBF技术可以完成高速置零,并且可以达到天线自校正以及超低副瓣和超分辨的功能,可以很好的自适应空时处理,并且能够顺利控制复杂的能量时间,使系统的抗干扰能力大大增强。
此外,利用单音信号特性,在时域或频域完成检测或重建单音干扰信号,从而抵消在时域或者频域上的信号干扰,而建立起一种射频端基于干扰信号重建及抵消的干扰抑制技术。通过该抑制技术可以模拟信号重建及抵消,数字信号重建及抵消,抑制系统接收机在射频端的单音干扰信号。
参考文献
[1]胡建平,孙德福,刘嘉兴.Ka频段宽带测控通信与抗干扰技术探讨[J].飞行器测控学报,2009.
[2]李娅.WCDMA系统直放站中抗窄带干扰技术的设计与实现[D].2011.
[3]程卓.认知差分跳频通信网络抗干扰技术研究[D].2010.
[4]文明.网络隐蔽时间信息道及其干扰技术研究[D].2012.
[5]梁涛,俞石云,陆锐敏.军用星座卫星通信抗干扰技术体制[J].星座论坛,2010.
关键词 干扰;通信网络
中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)031-098-01
现今社会,通信网络发展迅猛,为了适应经济发展的需求,提高通信网络的安全性和稳定性迫在眉睫。近年来,通信网络广泛应用于国防系统、政府机构、日常生活、商贸等领域。但是,在广泛使用时,通信网络干扰也越来越严重。本文主要介绍了几种常见的通信网络中的干扰及抗干扰技术。
1 自适应干扰抵消技术
为了保证CDMA蜂窝网连续覆盖通信网络,优化通信网络,降低架设基站费用,抗窄带干扰技术应运而生。直放站技术室一种延伸的通信网络覆盖性能的优选方案,但是耦合同频干扰是其严重的缺陷之一,通过调整自适应滤波器抽头系数来消除自适应干扰。
自适应干扰抵消技术是一种通信抗干扰技术,广泛应用于空中交通管制、机载通信等领域。自适应抵消算法在技术上已逐渐成熟,应用于自适应滤波器。随着技术的不断自我改进与发展,自适应滤波器的系数能够达到某个最佳效果。目前,LMS、NLMS和RLS是最具代表性的自适应抵消算法。自适应干扰抵消工作最早由通用电器公司完成的。参考输入是使用一个辅助天线和一个简单的自适应滤波器完成的,因此成功组成天线旁瓣抵销系统。
在CDMA组网建设初期,由于基站数量不足,造成原基站工作状态恶化,覆盖范围减小。此外,在直放站周围存在干扰源或直放站的天线处于较高的位置,会对通信网络造成严重的干扰。采用自适应干扰技术使直放站的干扰降到最低,受到人们的广泛研究。
WCDMA干扰抵消直放站系统由模拟射频处理模块、基带处理模块和数字中频模块三部分组成的。直放站系统的转发天线和接收天线隔离度常常达不到要求,不断反馈和转发天线信号到天线,使自激产生,从而使直放站覆盖范围区域内通话质量变差,严重影响了人们的通信质量。在直放站中加入自适应抵消技术,可以有效的减轻自激效应。
2 差分跳频抗干扰技术
差分跳频是扩频通信抗干扰技术的一个重要分支,具有抗干扰能力强、抗多径、易组网等特点,在军事雷达对抗、通信保密等领域发挥重要作用。差分跳频技术是CHESS系统的核心组成技术,具有以下特点:每跳频率驻足时间短,提高了抗跟踪干扰性能;使用G函数,具备数据信息调制解调功能;使用相关跳方式,提高了跳速;差分跳频体制是一种异步跳频体制,发射机的跳变频率是接收机无法预测的,因此接收机的接收工作需要在工作宽带内完成;差分跳频具备数据高速传输能力。总之,差分跳频具有高速、频谱利用率高、无同频干扰、低干扰概率、抗截获性能好等优点。
3 Ka频段宽带测控通信抗干扰技术
Ka频段测控通信链路采用天线抗干扰技术,与其它较低频段相比,Ka频段波束具有更窄的宽度、使其具有更强的指向性,并且与其它低频段天线相比,抗干扰空间处理能力更强。此外,在Ka频段上,由于实现天线的物理尺寸相对较小,加上比较强的波束指向性,相控阵以及深度调零等措施的完成相对顺利。由于Ka频段链路更宽的信道特性,方便实现直扩/超高速跳频技术,有利于提高测控通信链路的抗干扰容限。当下行数传链路向飞行器用户终端传输应用数据信息时,最高速率可达600 Mbit/s甚至1.2 Gbit/s。
4 抗干扰技术的处理
现如今,抗干扰技术在二维扩频方面的研究已有很大的进展。扩频矩阵任2列(Malcolm等提出)在时频二维扩频系统中均属于非相关的,非常适用于抗单音干扰,可采用二维扩频矩阵解扩的方法来处理抗单音干扰,这一过程在直接扩频系统的接收端完成。Shao等证明将2D-CDMA系统的接收结构应用在CDMA系统的接收端,可以很好地提高抗干扰能力。
在宽线性处理技术方面发展起来的抗干扰技术也有许多相关的研究与报道。一种全新的广义的宽线性处理概念被Picinbono等人成功提出。宽线性处理和传统意义的严格的现行处理的方法有很多不同,与传统意义的严格线性处理相比,其估计值和观测值及它的复共轭呈一种联合的线性关系。因此,宽线性处理的估计和传统的严格线性处理相比,精度更高,大大提高了系统性能,增强了系统的抗干扰能力。
5 天线、射频抗干扰技术
对传统相控阵雷达中阵列天线的射频复加权进行处理,移至数字基带上,直接对数字进行加权运算,基于此而形成的抗干扰技术就是基于自适应数字波束形成(DFB)的抗干扰技术。通控制权值,DBF技术可以完成高速置零,并且可以达到天线自校正以及超低副瓣和超分辨的功能,可以很好的自适应空时处理,并且能够顺利控制复杂的能量时间,使系统的抗干扰能力大大增强。
此外,利用单音信号特性,在时域或频域完成检测或重建单音干扰信号,从而抵消在时域或者频域上的信号干扰,而建立起一种射频端基于干扰信号重建及抵消的干扰抑制技术。通过该抑制技术可以模拟信号重建及抵消,数字信号重建及抵消,抑制系统接收机在射频端的单音干扰信号。
参考文献
[1]胡建平,孙德福,刘嘉兴.Ka频段宽带测控通信与抗干扰技术探讨[J].飞行器测控学报,2009.
[2]李娅.WCDMA系统直放站中抗窄带干扰技术的设计与实现[D].2011.
[3]程卓.认知差分跳频通信网络抗干扰技术研究[D].2010.
[4]文明.网络隐蔽时间信息道及其干扰技术研究[D].2012.
[5]梁涛,俞石云,陆锐敏.军用星座卫星通信抗干扰技术体制[J].星座论坛,2010.