Översikt över kommunikationsteknik mot störningar

Kommunikation anti-störningar hänvisartill antagandet av olika elektroniska antistörningsåtgärder för att upprätthålla smidig kommunikation i täta, komplexa och varierade elektromagnetiska störningar och riktade kommunikationsstörningsmiljöer. Anti-interferens för kommunikation har följande distinkta egenskaper: passivitet; Progressivitet; Flexibilitet; Systemisk.

Principer för anti-interferensteknik

1ï¼Frekvenshoppningsteknik

Frekvenshoppningsteknik är en allmänt använd anti-störningsteknik i trådlös kommunikation, som används ofta i trådlösa kommunikationssystem. Principen för frekvenshoppningsteknik är att ett kommunikationssystems arbetsfrekvensband kan studsa fram och tillbaka baserat på en specifik hastighet och mönster. Det kan säkerställa att bärvågsfrekvensen uppnår målet med kontinuerlig hoppning vid användning av multipla frekvensskiftnyckelkodsekvenser, och slutligen uppnå syftet att utöka spektrumet.

Egenskaperna för denna anti-störningsteknik är följande: ju högre hopphastighet, desto bredare hoppbredd och desto högre anti-interferensförmåga för trådlös kommunikation. Denna anti-störningsteknik kan skydda och isolera ett visst frekvensband och säkerställa att det inte påverkas av olika yttre faktorer. Som visas i figuren nedan fungerar ett visst kommunikationssystem i ett frekvensband som studsar fram och tillbaka mellan frekvensband A och frekvensband B, och undviker det röda interferensområdet som täcks av brus:

2ï¼ Spridningsspektrumteknik

Bland många spridningsspektrum-anti-störningstekniker är direktsekvensspridningsteknik den mest använda, särskilt inom det militära området för trådlös kommunikation och civil trådlös kommunikation i bullermiljön. Den har applikationsfördelarna med stark anti-jamming-förmåga, låg avlyssningshastighet och bra döljningsprestanda, vilket kan säkerställa kvaliteten på trådlösa kommunikationssignaler.

Direktsekvensspridningsspektrum (DSSS) är det mest använda systemet för närvarande. Vid sändningsänden utökar det direkta spridningsspektrumet sändningssekvensen med användning av en pseudoslumpsekvens till ett brett frekvensband, och vid mottagningsänden används samma spektrumspridningssekvens för avspridning, återställande av den ursprungliga informationen. På grund av icke-korrelationen mellan störningsinformation och pseudoslumpmässiga sekvenser kan spridningsspektrum effektivt undertrycka smalbandsstörningar och förbättra utsignal-brusförhållandet. Till exempel genererar ett DSSS-system en 50-bitars slumpmässig binär bitsekvens som ska skickas och utför spridningsspektrumkodning, som visas i följande figur:

3ï¼Tidshoppningsteknik

Tidshoppning är också en sorts spridningsteknik. Time Hopping Spread Spectrum Communication Systems (TH-SS) är förkortningen för time hopping spread spectrum communication system, som huvudsakligen används i Time-division multiple access (TDMA) kommunikation. I likhet med frekvenshoppningssystem får tidshoppning den sända signalen att hoppa diskret på tidsaxeln. Vi delar först upp tidslinjen i många tidsluckor, som vanligtvis kallas tidsluckor i tidshoppande bandspridningskommunikation, och flera tidsluckor bildar en tidshoppande tidsram. Vilken tidslucka som ska sända signaler inom en ram styrs av bandspridningskodsekvensen. Därför kan tidshoppning förstås som multilucka-tidsskiftnyckelning med användning av pseudoslumpkodsekvenser för val. På grund av användningen av mycket smalare tidsluckor för att sända signaler, breddas signalens spektrum relativt.

4ï¼Multi-antennteknik

Genom att fullt ut utnyttja de "spatiala" egenskaperna hos trådlösa kanaler kan flera antenner anordnade vid sändare och/eller mottagare i trådlösa kommunikationssystem användas för att väsentligt förbättra systemets prestanda. Dessa system, nu allmänt kända som "Multiple Input Multiple Output" (MIMO), innebär att man sätter upp två eller flera antenner vid sändaren och mottagaren. I MIMO-terminologi är "ingång" och "utgång" relativa till trådlösa kanaler. I dessa system "matar" flera sändare samtidigt in sina signaler i den trådlösa kanalen och "matar" sedan samtidigt ut dessa signaler från den trådlösa kanalen till flera mottagare. Denna metod "sänder samma innehåll genom olika antenner" i den rumsliga domänen, vilket gör det möjligt för kommunikationssystemet att få prestandavinster och anti-interferenskapacitet, känd som "transmission diversity".

â SISOï¼ Enkelingång Enkelutgång

â¡SIMOï¼ Single Input Multiple Output

â¢MISOï¼ Multiple Input Single Output

â£MIMOï¼Multiple Input Multiple Output

5) Smart antennteknik

Med utvecklingen av MIMO-teknologin har MIMO blivit en "Massive MIMO", även känd som "Massive MIMO". Traditionell MIMO har vanligtvis 2 antenner, 4 antenner och 8 antenner, och antalet antenner i en Massive MIMO kan överstiga 100. Massive MIMO-systemet kan styra fasen och amplituden för signalen som sänds (eller tas emot) av varje antennenhet. Genom att justera flera antennenheter kan en riktad stråle genereras, det vill säga strålformning. Strålformningsteknik kombinerar fördelarna med rumslig klassificering och multiplexering av MIMO-teknik, vilket effektivt förbättrar systemets prestanda och anti-interferensförmåga.

Kommunikationsstörningar och antistörningar är eviga teman inom kommunikationsområdet. Med de mycket komplexa, dynamiska och motstridiga egenskaperna hos den elektromagnetiska miljön blir allt mer framträdande. Signalstörningar är en kärnfråga som begränsar utvecklingen av trådlös kommunikationsteknik. Under perioden för att förbättra anti-interferensförmågan hos trådlös kommunikation, förutom att tillämpa konventionell anti-interferensteknik som spridningsspektrumteknik, är det också nödvändigt att uppmärksamma den effektiva tillämpningen av framväxande anti-interferensteknik som intelligent nätverksteknik. Dessutom kan den omfattande tillämpningen av dessa antistörningstekniker bättre säkerställa antistörningsprestandan för trådlös kommunikation.