无线电通信抗干扰技术研究

无线电通信抗干扰技术研究

崖海娇

(广州工商学院电子信息工程系510000)

摘要：由于通信系统设备在复杂的电磁环境中存在，很容易受到敌人的探测、干扰和攻击的威胁。因此，在未来，信息战需要对通信系统设备抗干扰能力进行更高的更新，有必要研究有效的抗干扰技术，以应对日益增加的干扰威胁。介绍了典型的抗干扰技术和新型抗干扰技术，并给出了其发展趋势。

关键词：抗干扰技术；UNB；MIMO；智能天线；软件无线电；智能组网

Abstract:duetotheexistenceofcommunicationsystemequipmentincomplexelectromagneticenvironment,itiseasytobethreatenedbyenemy'sdetection,interferenceandattack.Therefore,inthefuture,theinformationwarfareneedstoupdatetheanti-jammingcapabilityofthecommunicationsystemequipment,anditisnecessarytostudyeffectiveanti-jammingtechnologytocopewiththeincreasingthreatofinterference.Thetypicalanti-jammingtechnologyandnewanti-jammingtechnologyareintroduced.

Keywords:anti-jammingtechnology;TheUNB.MIMO.Smartantenna;Softwareradio;Intelligentnetwork

无线通信技术的应用越来越广泛，随之而来的是干扰也越来越严重，这是因为无线通信信道是开放的，在特定的空间范围内，所有的无线设备均可以使用无线信道发射无线电信号，从而产生频率上、空间上、时间上、功率上的冲突，进而产生相互间的干扰。干扰的类型又分为无意干扰和恶意干扰，其中的恶意干扰对通信可靠性、安全性又构成了很大的威胁，因此，研究抗干扰技术对于安全可靠的无线电通信具有十分重要的意义。

1.典型的抗干扰技术

近年来，针对通信干扰，出现了许多成熟的无线通信抗干扰技术，如实时频率选择、高频自适应、跳频技术和扩频等。

1.1实时选频技术

无线信号在空间暴露的时间越长，信号被搜索、被截获和被干扰的概率就越高。通信猝发技术就是通过加快通信速度，减少信号存在的时间，使得信号被检测到的概率大大降低，从而极大的增加信号被干扰的难度。猝发通信需要先存储信息，然后在极短暂的时间内高速发送信息，它可以使用抗干扰的高功率脉冲，因为信号在空间存在的时间很短，所以信息被截获、被干扰的概率很低。

1.2频域无线通信抗干扰

将无线通信信号在频域范围内进行扩展或压缩，也就是将频带展宽或缩窄，形成了频域抗干扰技术，主要包括有跳频通信、直扩、超窄带抗干扰技术。跳频技术就是发信和收信频率按照一定的速度，在一定的频率图谱中遵照伪随机序列的方式进行跳变。这种频率上的跳变存在着频率点和时间点的不确定性，因此使得恶意干扰者在未掌握跳变频率图谱的情况下，无法和通信频率保持一致，因此这种技术具有抗搜索、抗干扰、抗截获能力强的特点。衡量跳频系统抗干扰能力的指标有：跳频频率点的数量、跳频码的周期、跳频带宽和跳频速率等。选取的频率点越多、跳频码的周期越长、跳频带宽越大、跳速越快，使得恶意干扰者越难跟踪掌握载波频率的变化规律，从而提高抗干扰能力。

1.3高速跳频技术

跳频通信是传统无线电通信的缺点，因此原有的固定无线电频率可以根据一定的规则和速度进行调整。从抗干扰通信的角度来看，跳频通信是依靠载频随机跳来避免干扰，在接收通道内的干扰抑制达到抗干扰的目的，避免敌方无线电测向和干扰。跳频通信技术在抗干扰通信中的优势已被广泛应用于通信设备中，成为超短波通信设备的主要抗干扰技术。

1.4空域无线通信抗干扰

利用无线通信信号在空间的传播特性，通过调整极化方式、主瓣方向，应用分集技术，可以实现空域范畴内的抗干扰。这种技术主要包括有自适应天线调零技术和分集技术。自适应天线调零技术是指采用智能化的控制算法实现对天线的定向波技术，该技术能够实现天线自动调零和方向跟踪。该技术将天线的主瓣指向特定的用户方向，后瓣和旁瓣指向非特定用户方向，将干扰信号的来波方向调零抑制。该技术需要将天线的波束尽量变窄，从而能实现对非特定用户方向的信号进行抑制，降低干扰信号能量，相对提高特定用户信号能量。这种能有效抑制干扰信号并使有用信号增强的技术可以实现较高的抗干扰性能。无线信号在传输过程中，有一个多径效应，对于接收端来说，多径效应会造成一定的干扰。分集技术巧妙地利用了多径信号能量，提高了信号传输的可靠性。多样性是通过各种渠道接收信息的轴承信号，接收到的信号与无关的(独立)多路信号分离，然后根据一定的规则信号能量，发出有用的信号能量是最大的。对于数字系统，接收机的错误率最小。在仿真系统中，提高了接收机的信噪比。多样性技术可分为空间多样性、频率多样性、极化多样性、角多样性、时间多样性等。

2.无线通信抗干扰新技术

随着通信干扰这支矛的不断发展,无线通信抗干扰这面盾也需要不断发展,当前就涌现出很多新型抗干扰技术,为战场通信保障提供强有力的技术基础。

2.1多输入多输出（MIMO）技术

多输入多输出（MIMO）技术是指在发射端使用多个发射天线发射信号，在接收端使用多个接收天线接收信号，在发射天线和接收天线的两端之间形成多个并行传输信道，需要传送的信息被分散在多个载波信号上。在传输过程中，如果某个载波上的信号受到了干扰，可以利用其它载波的正常信号对其进行恢复。多输入多输出技术能够增加通信空间信道，增强信道的传输能力，具备较强的通信抗干扰能力。和传统的单输入单输出信道相比，多输入多输出信道在很大程度上增加了通信容量并提高了传输速率，对于提高无线通信系统的性能有很大的作用，从而在速度域上实现抗干扰的作用。

2.2智能组网技术

智能网络技术是指抗干扰通信网络系统能够自动感知电磁环境，对干扰程度进行分析判断，实时调整通信系统的网络结构。例如，在卫星通信系统中，为空间传输网络建立了各种路由方案。当系统无法抵抗强干扰时，采取主动关闭一些传输通道，降低系统负荷信息，按优先级，优先传输重要信息，绕行到其他路径。当干扰分析和识别设备发现干扰消除时，可以自动恢复正常工作状态。智能网络技术以通信过程、网络和系统为导向，最大限度地利用现有通信资源，提高通信系统抗干扰能力和生存能力。

2.3时间反转技术

时间反转技术采用相位共轭方法在光学中，在频域的相位点，并将时间转换回被动时间反转和主动时间反转。它的工作过程是在基站接收机估计信道脉冲响应,然后时间反转的信道冲激响应的传递函数的共轭形式作为预处理,利用不同用户间的信道脉冲响应不相关或弱相关的削弱干扰信号的强度。

2.4软件无线电技术

近年来,随着软件无线电技术的出现和发展,为全面抗干扰技术的实现提供了方向。在软件无线电中，放大和跳频抗干扰技术可以与时变技术相结合。在此基础上，根据不同的使用条件和干扰条件，可以对扩频和跳频的速率、范围和方法进行量化和改变。设备可以独立工作或直接扩展模式。它还可用于跳频和直扩的组合，大大提高了通信系统的抗干扰能力。软件无线电技术可以应用于其他抗干扰技术，如智能集成抗干扰终端技术。在数字终端上，在使用软件无线电技术的基础上，在接下来的部分中频与综合基带设备的通用硬件实现，各种电路功能模块实现的软件算法，构成了软件无线电的开放平台。在硬件的基础上，通过改变或下载软件，容易改变性能/功能，也可以部分通过改变或增加处理模块，在投资的条件下不太大，终端的抗干扰功能和性能升级。通过利用软件无线电实现干扰终端的重构，可以满足各种数据类型的需求，具有最不常用的硬件。

结论

从无线通信抗干扰技术的发展趋势来看，无线通信的抗干扰不仅局限于信号处理的方向，还局限于多种多样的抗干扰。必须密切关注通信，干扰鱼叉的发展，发展抗干扰技术，以抵御未来战场上的通信干扰，保证战场的顺利通信。

参考文献:

[1]李文清.超短波无线电通信抗干扰技术发展趋势研究[J].中国科技信息,2007(22):310-311.

[2]莫世禹.舰船无线电通信的抗干扰技术[J].2005,25(6):26-29.

[3]赖诚.无线通信抗干扰技术[J].科技资讯,2006(15):11-12.

[4]吴德书.MIMO无线通信技术[J].甘肃科技纵横,2007,36(1):11-12.