无线通信抗干扰技术与发展道路探析

作者：代宏达

来源：《中国新通信》 2018年第8期

目前，随着我国通信技术的不断发展，无线通信技术也随之得到了迅速发展。但是，随着我国社会经济的迅速发展，同时也引发了众多的问题，例如在通信信号传输过程中，经常会受到各种因素的干扰，从而导致传输过程出现错误，直接影响传输效果。因此，针对目前无线通信干扰问题，应掌握好无线通信抗干扰技术与发展道路，对防止通信信号受到干扰有很好的作用，并有利于确保抗干扰技术的良好效果。

一、无线通信中存在的干扰因素分析

在无线通信技术的应用场景中，电磁波的传播路径较为复杂（见图1），在多样化的地理环境中，信号在视距传播中的路径损耗、信道畸变等都会对无线通信的质量造成严重的影响。根据无线信通信干扰因素的不同，可分为自然环境因素及互调干扰因素两个部分。

1.1 自然环境因素

在无线通信技术传播过程中，将会面临众多的问题，复杂的传播环境就是其中的一项，主要包括地理条件和传播环境的复杂性。在通信信号的传播过程中，由于不同的通信设备之间存在一定的距离，所以传播过程中会因为不同的地理环境而损耗相应的信号。比如当信号经过山区或者高层建筑时，会产生一定的信号损失，导致信号变得更加微弱，在到达终端时可能出现问题。另外，由于现代社会通信设备的使用十分广泛，所以会有一定复杂的通信环境，部分通

信信号在传输的过程中可能会受到其他信号的干扰而导致信号出现错误，从而降低信号的质量。

1.2 互调干扰因素

当运行无线通信设备时，通常都会存在很多的信号，当不同的信号频率经过非线性的电路过程中可能会产生相同的频率。这时不同的信号之间就会产生冲突而干扰通信信号的传输质量。通常情况下，发射机、接收机、和一些因素是容易产生干扰的因素。这几个因素会极大的影响通信的准确性和及时性。如果这几个因素存在问题，或者无法将相关问题解决，设备就会无法正常的使用。

二、无线通信中的抗干扰技术

2.1 扩频技术

扩频技术即直接序列扩频技术，其在发射端用直接的高码序列扩展信号的频谱，在接收端采用相同的扩频码序列对信号进行解扩，从而实现扩频信号向原始信号的转换。通过有用信号的扩频处理，信号的功率谱密度得到大大降低，对削弱干扰信号的影响有着积极的作用。扩频技术的隐蔽性较好，截获概率较低，能够有效实现码分多址，因而实际中得到了广泛的应用。

2.2 跳频技术

跳频技术具有较强的自适应能力，能够通过对无线通信中有用信号的检测实现对干扰频点的自适应排除。跳频技术的自适应性主要体现在两个方面：（1）频率选择的自适应性，即在工作过程中不断对干扰信号进行检测，自适应地调整跳频的频点选择；（2）跳频功率选择的自适应性，即在工作过程中自适应调整有用信号跳频传输的功率，从而保证有用信息在传输过程中收到的干扰最小。

2.3 跳时技术

与跳频技术类似，跳时技术也是一种有用信号频谱扩展的有效方式，但不同的是跳时技术是在时间上实现的发射频率的跳变。跳时技术在应用首先对时间进行划分，进而对信号发射的时间进行控制，通过较窄的发射时间间隔能够有效实现有用信号的频谱扩展，显著提高了其抗干扰能力。与跳频技术相比，跳时技术仅仅通过时间的划分扩展有用信号的频谱，其抗干扰能力相对较弱，因此在实际应用时跳时技术通常不单独使用，而是通过与其他技术的配合进一步完善增强抗干扰效果。

2.4 多输入多输出技术

多输入多输出技术是当前应用较为广泛的无线通信抗干扰技术，其在发射端与接收端同时设置多个天线，并将有用信号分解为多个信号同时利用多个天线进行发射与接收，并在多个天线接收到分解信号后进行信号的叠加与恢复，从而有效恢复出有用信号。利用多输入多输出技术，有用信号分散在多个不同频率的载波信号上进行传播，当复杂电磁环境对某个频率范围内的信号产生干扰时，该频率范围内的信号可以通过其他频率范围内接收到的信号进行有效的恢复，从而大大削弱了干扰因素的影响。从理论上来看，在功率与带宽相同的情况下，天线数目的增加能够提高无线通信的信道容量及系统容量，对提高无线通信系统的抗干扰能力有着显著的作用。如图2 所示。

三、无线通信抗干扰技术的发展道路

随着无线通信的快速发展，无线通信抗干扰技术具有良好的发展前景。随着通信抗干扰技术的变化，及电子技术、计算机技术以及网络通信技术的发展，需要充分发挥出现代化技术的重要作用，因为以数字化、网络化为主要特点的现代化无线通信抗干扰技术的发展趋势与现代化技术手段有着密不可分的关系。

3.1 自适应抗干扰

在无线电信理论研究中，新的抗干扰技术在不断发展，未来无线通信发展是抗干扰技术的一个趋势。比如自适应抗干扰技术，可以有效避免无线通信中的各种干扰，自适应抗干扰在未来发展趋势良好，并在很多领域中都会得到应用和推广。自适应抗干扰技术又包含了频率自适应、功率自适应、速率自适应等，通过抗干扰技术来提高无线通信的质量是最终研究和推广这些抗干扰技术的目的。

3.2 超窄带抗干扰

虽然超窄带抗干扰技术相对落后，但相对于超宽带技术而言，能够在未来的抗干扰技术发展中占有一席之地，也有很大的发展空间。超宽带抗干扰技术已相当成熟，超窄带抗干扰技术是往后的主要研究对象。让通信信号的能量可以相对集中在带宽窄的传输通道中进行传输是超窄带抗干扰技术的原理。超窄带抗干扰技术，在不断研究和推广当中，其最大的优点是可以提高通信系统的稳定性，这一特征使超窄带抗干扰技术在以后的发展中有着无限的潜力。

3.3 组合集成抗干扰

融合各抗干扰技术的优点，组合集成抗干扰技术可以通过合理集成其他抗干扰技术，起到最佳的抗干扰作用。但是跳屏扩频技术研究成本大，把跳屏扩频这两项技术基础理论进行组合，相对于单项技术的研究和开发要困难得多。如果研究成功，那么会极大提高信号传输的稳定性

和安全性，并且能够提高无线通信的质量，不断提升无线通信抗干扰技术性能。因此，在未来的抗干扰技术发展过程中，组合集成抗干扰技术具有非常大的优势。

四、结语

总之，随着无线通信技术的迅速发展，在各个领域中得到了广泛的应用，但仍存在一些问题，需要及时采取处理措施，不断完善通信技术。随着我国抗干扰技术的性能和效率的不断提高，社会的发展日趋智能化和多元化，正朝着更好的方向发展，要全面的分析干扰信号传输的因素，并结合实际的情况，针对性使用一些技术，解决问题，提高信号传输的质量和效率。