无线电通信抗干扰方法研究

无线电通信抗干扰方法研究

张明

中航西安飞机工业集团股份有限公司 西安710089

摘要：近年来，各类电子设备早已“烂大街”，但是随之而来的问题是无线电通信的干扰问题，由于无线电系统所身处的电磁传播的环境错综复杂，干扰其传播的因素牵扯甚广，其中有人为干扰、环境干扰等等，人为干扰中更是存在“敌意干扰”，这主要存在于军事领域，破坏对方的传播信号。怎样才能做到尽可能的降低干扰的强度，这一直是一个必须要面对、解决的问题，减轻无线电通信的干扰，促进我国无线电通信技术的进步刻不容缓。

关键词：无线电；通信技术；干扰

随着电子对抗技术的飞速发展，信息链路的安全性和可靠性受到很大的挑战，对这种信息链路的抗干扰性能要求越来越高。在人弹交互信息链路的研制开发过程中，干扰与抗干扰这两个对立面在斗争中不断发展，而要提高信息链路的抗干扰能力，首先应该对现有的典型干扰系统及其干扰模式进行深入的研究。

1通信干扰分类

在无线电通信过程中，通信系统内的发射机是载有信息的电磁波辐射源；通信系统内的接收机则必须从复杂的电磁环境中检测有用信号，这种开放性的发射与接收通信信号的特点是实施无线电通信对抗的基础。

通信干扰，是针对无线电通信或综合通信系统所实施的电子干扰。其目的在于削弱、破坏敌方通信系统的使用效能。它主要以敌方的单边带、双边带调幅(AM)话音通信，调频话音通信，模拟或数字式传真与电视，振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)、移相键控(PSK)电报数据通信，以及敌方可能采用的反干扰能力很强的跳频通信和各种隐蔽或保密通信系统等为作战对象。通信干扰是建立在通信侦察基础之上的，并且主要是干扰敌方的接收设备，在实际工作中，无线电接收设备受到的干扰是多种多样的。

1.1设备原因

一般的来说，无线电通信有着特定的频率，但是如果一个范围内出现了多个无线电的通信工具，在一定的距离及发射频率的作用下，将会产生互调干扰，因此，在无线电的设备架构不合理的情况下，将会严重影响无线电设备的使用。

1.2人为原因

目前，一些无线电设备的营销者，往往会在乡村地区随意的使用卫星电视的干扰设备，进而达到增加本企业收益的目的。但是随意的放置卫星电视干扰器将会使得无线电的通信干扰增加。

2通信干扰的方式

2.1实时选频技术

随着无线电信号在太空中的曝光，其被搜索、拦截和干扰的可能性也随之增大。通讯突发技术则是利用通讯加速，缩短讯息持续的时间，大幅度地降低讯息被侦测的几率。猝发式通信是一种将已知的数据储存起来，并在非常短的时间里将其快速传输出去的方法，其特点是采用大功率的脉冲，具有较强的抗干扰能力，且由于其在时空上的持续时间非常短，因此被截获和干扰的可能性非常小。

2.2频域无线通信抗干扰

通过在频域范围内的扩张或压缩，即将频带展宽或缩窄，构成了频域抗干扰技术，主要有跳频通信、直扩、超窄带抗干扰技术。跳频技术是指发信和收信的频率以一定的速率，在特定的频率图谱中遵循伪随机序列而跳变。由于该波段内的跳跃具有一定的频点与时刻点的不确定性，干扰方在没有得到该波段内的跳跃频段信息之前，很难与其对应的波段相吻合，因而该波段具有很好的抗搜索、抗干扰、抗截获等特性。跳频通信的抗干扰性主要由跳频频率点个数、跳频码周期、跳频带宽及跳频速度等因素决定。选择更多的频点，更长的跳频码周期，更大的跳频带宽，更快的跳频速度，让恶意扰动者更难以追踪和把握载频的变化，进而提升其抗干扰能力。

2.3高速跳频技术

在常规的无线通讯中，由于采用了跳频通讯方式，所以在现有的无线通讯方式下，可以按照特定的规律和速率，对原来的固定无线通讯方式进行调节。从对抗干扰的观点出发，跳频通信依赖于载体频率的随机跳跃以规避干扰，通过对接收信道的干扰压制来规避敌人对其的探测和干扰。由于具有良好的抗噪声性能，跳频技术在通讯装置上得到了越来越多的使用，并逐渐成为一种重要的抗噪声技术。

2.4空域无线通信抗干扰

本项目拟针对该问题，提出一种基于频谱分析的频谱分析方法，提出一种基于频谱分析的方法。该方法的基本内容是：一是调整天线的零点位置；自适应天线的零点调整技术是通过智能的控制方法，对天线进行有向调整，从而达到对其进行无向调整的目的。采用这种方法，使天线的主瓣朝某一用户，副瓣朝另一端，从而达到了对来波调零的目的。这种方法要求天线尽可能地窄化，以达到压制非特殊用户方位的目标，减少其干扰，并相应地增加特殊用户方位的目标信号。该方法不仅可以对噪声进行有效的压制，而且还可以对噪声进行增强，从而提高了系统的抗干扰能力。在无线电信号的传播中，存在着多途现象，这就给接收机带来了一些影响。分集技术对多途的信息进行了有效的处理，从而使信息的传递更加可靠。差异化是指从不同通道中获取到的信息，并将其与（多个）不相干的（多个）信号进行分离，并按照某种规律将其转化为可利用的最大能量。在数字体制下，该接收器具有最低的误码率。实验表明，该方法有效地改善了接收信号的噪声比。分类方法有空间分类，频率分类，偏振分类，角度分类，时间分类等。

3.无线通信抗干扰新技术

随着通信干扰的发展，无线通信抗干扰也要继续发展，目前已经出现了许多新的抗干扰技术，为战争中的通信保障奠定了坚实的技术基础。

3.1多输入多输出（MIMO）技术

多输入多输出（MIMO）系统采用多个发送天线进行发送，同时采用多个接收天线进行接收，构成多条平行的传输通道，使得待传递的数据分布在多条载波上。在发送时，若某一载波端的讯号被扰动，则可用另一载波端的讯号来复原。MIMO技术可以扩大通讯通道，提高通讯通道的通信量，提高通讯的抗干扰性。相对于常规的 SIMS, MIMS将极大地增大 SIMS的通信容量，提升 SIMS的传输率，对提升 SIMS的性能起到重要的促进作用，并在速度域发挥抗干扰的功能。

3.2智能组网技术

智能网络技术是一种抗干扰的通信网络系统，它可以自动地感应到电磁环境，并对其进行分析和判断，从而及时地对通信系统的网络结构进行调整。以星基通讯为例，针对星基通讯，提出了多种针对星基通讯的路由策略。在系统不能抵御强干扰的情况下，可以采用主动的方式，封闭部分的传送信道，减少系统负载的信息，按照优先顺序，将重要的信息先传送，然后绕道到其它的路径。在进行了扰动分析与辨识后，系统能在确定扰动已被排除后，系统能自行回复到原来的工作条件。以通信过程、网络与系统为核心的智能网络技术，能够充分发挥已有的通信资源，提升通信系统的抗干扰性。

3.3时间反转技术

时间反转技术是利用光场中的一种相位共轭方式，使光场中的两个相位同时翻转，使光场中的时间恢复到了原来的状态。其工作原理是：首先对基站接收端进行信道冲击特性的估算，再将其转化为传输函数的共轭型，进而对各用户之间的冲击特性进行分析，从而达到减弱干扰的目的。

3.4软件无线电技术

近几年来，软件无线电技术的兴起与发展，为综合抗干扰技术的发展指明了新的道路。将信号的增益、跳频等抗干扰技术与时变性技术有机地融合到了一起。基于该模型，可以依据系统的工作环境和干扰情况，定量地调整系统的扩频和跳频速率、频率范围和方式。该装置可以单独使用，也可以在其它方式下使用。同时，还可以将跳频与 DSD相结合，使其具有更强的抗干扰性。它还可以用于其它的抗干扰技术，例如：智能化综合抗干扰终端等。在数字终端上，基于软件无线电技术，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，组成了软件无线电的开放平台。在硬件的基础上，可以轻松地对其进行修改或下载软件，从而对其性能/功能进行修改，也可以部分地对其进行修改或添加处理模块，在投入的情况下，对其进行抗干扰功能和性能的提升。采用软件无线电技术对抗干扰端进行重新配置，能够在使用最少设备的情况下，适应多种数据类型的要求。

结论

从目前的研究状况来看，目前对无线通讯系统的抗干扰已不再是单一的讯息处理，而是种类繁多的讯息。因此，在今后的战争中，我们要加强对通讯系统的监控，并要开发相应的抗通讯系统，以确保战争中通讯顺畅。

参考文献

[1]李希彬.短波无线电抗干扰技术发展趋势研究[J].电子元器件与信息技术,2022,6(06):9-12.