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射频干扰对消技术在通信系统集成中的应用研究

2017-12-28

移动信息 2017年4期
关键词:系统集成干扰信号矢量

符 武



射频干扰对消技术在通信系统集成中的应用研究

符 武

海华电子企业(中国)有限公司,广东 广州 510000

射频对消技术在通信系统集成中占据着非常重要的地位,射频对消技术的数字原理就是矢量的合成叠加,在通信系统中有着较为重要的作用。因此,就通信系统集成中的射频干扰对消技术对相关问题进行了分析,并展开了论述。

通信系统;射频干扰;对消技术

干扰对消技术可以更加有效地抑制进入接收机滤波器通带中的干扰信号。由于具有“选择性”的特点,射频干扰对消技术在近几十年内得到了长足的发展,从在固定的通信站中的应用发展到在航空和舰船平台应用。

对消技术与天线布局、滤波器技术等综合应用,在现代电子信息系统的电磁兼容设计中发挥着更加重要的作用。本文介绍了干扰对消技术的研究现状,总结了其在电子信息系统中的应用情况,最后提出了未来的研究发展方向,可供该领域技术人员参考[1]。

1 射频干扰对消技术的研究重点

1.1 正交矢量调制技术

对消技术在实际的应用中,其相应的与消效果对场中能力的保障和提升有着非常重要的联系,射频对消技术在进行对消的过程中,其相应的幅度比值变化的对消比,是衡量至于质量优劣的关键指标[2]。

在通信系统中,对消器在应用的过程中形成的对消比,主要是由采样信号与干扰信号的合成矢量所决定的,并且这一矢量值越大,对消效果越差,相反的当合成矢量越小时,其对消效果就越好采样的矢量信号,通常都是需要经过对消器的具体调整后,方可应用于对消环节中去而在调整时经常使用的方式为正交矢量调制,其应用原理为:将矢量放置在正交坐标系下,对其进行分析调整,首先是调整矢量幅度,然后对其反相做一定的调整,进而实现信号在正交坐标系空间埃全方位的调整。

将矢量调整过程转化为两路正交信号的幅度和方向的调整,可以提高对消比,并且具有较高的精准度的幅相调整,而调整的转化与矢量调整相似,也是转化成为对正交信号的高进度和幅度的调整,这就意味着对正交矢量调制器件的分析和研究,一定程度上变成了对精度和幅度控制当面的研究。

1.2 系统控制

当通信集成系统采用负反馈环路时,环路相关的指标参数,就成为了系统运行的稳定性和安全性的主要因素因为在通信系统集成中,采用开环的系统结构,其框架建设过程较为简单,但在实际的运用中需要校准系统辅助,这就使得硬件系统变得更为复杂,违背了系统集成的初衷;而选用闭环控制,经过不断的更迭,不断接近西戎的最佳权函数,相对于开环控制要简单许多。所以在选用正交矢量合成的方式,可以更好的实现系统的集成。

2 对消技术在通信系统中的应用

对消技术的应用有多个方面,不仅在电路设计、信号处理中有体现,更重要的是应用到通信系统集成以及信息系统集成中,实现平台的电磁兼容和系统的效能提升。

2.1 实现平台通信系统自兼容

在现有的共场地平台中,常常配置了多条超短波通信链路。由于共平台使用,受到平台尺寸的限制,各条链路的天线间隔短,天线隔离度小,不能满足兼容工作需要的最小隔离度要求。这种情况下超短波接收机会受到同频段工作的超短波发射机的主频或宽带噪声干扰影响,使得接收机饱和或灵敏度降低,不能正常工作,造成系统电磁兼容问题。

2.1.1 通信系统对消类型

通信系统自兼容方面,重点考虑的干扰问题是本平台发射链路对同一平台的接收链路产生的干扰问题。根据干扰信号与通信信号工作频点的关系,把干扰类型划分为两类:一类是主频干扰;另一类是宽带噪声干扰。

主频干扰是指作为干扰信号的发射频点与正常通信信号工作频点相近,这样在通信信道前端将接收到幅度很强的带外信号,超过接收机可以承受的带外抑制能力和动态范围,从而造成接收机饱和。宽带噪声干扰是指作为干扰信号的发射频点与正常通信信号工作频点相对较远,但是干扰信号发射产生的带外宽带噪声落入通信链路的接收通带之内,由于干扰信号和通信信号距离较近,因此这种宽带噪声比正常接收信号强度更高,使得有用信号被噪声淹没,影响接收机正常解调。

2.1.2 多通路对消

随着信息技术的发展,越来越多的通信手段开始应用,同一平台上可以使用的通信联络手段也越来越多,需要同时工作的通信链路持续增加,因此在系统兼容设计中工作中需要面临多通路系统的相互之间的干扰。作为系统兼容手段的对消系统的设计中也需要面临多通道对消的问题。

多通道对消中,需要重点关注的是多路发射时,对同一个接收天线的干扰。由于不同的发射通路的发射信号彼此没有相关性,因此可以通过对每路发射信号分别设置对消通路的方式实现在单通路上的多路对消。这种方式实现相对简单,但是需要付出增加对消通路的代价。

2.2 实现与平台信息系统兼容

除了能帮助通信系统内部多条链路实现兼容工作,射频干扰对消技术还可应用于通信系统与其他系统的兼容设计中,提升整个任务系统电磁兼容能力。在现代电子化战争中,武器平台上都装备了多种功能的电子设备。在综合化的电子平台中,装备有通信、雷达、导航、电子战等多种电子信息系统。尤其对于飞机、舰船和地面移动站点等平台,天线布局受限于环境因素,不得不密集布局,导致系统间天线隔离度不足;同时多种系统均需要同时工作,因此大大加重了彼此干扰程度。

与通信系统内部干扰情况类似,干扰模式也主要是主频干扰和带外噪声干扰。但是这种多系统的模式干扰功率更大、干扰信号类型更复杂、组合干扰更多,因此解决起来更加困难。解决这种复杂的系统兼容问题,必须将多种手段综合运用,包括天线设计和布局、射频滤波、抗干扰波形、射频对消、频率规划和管理、闭锁和消隐。其中天线布局设计在保证各系统功能性能的基础上,还要获得尽量大的相互隔离度,以降低发射通路对其他接收机的干扰强度。射频滤波完成对发射信号的整形处理,在对有用信号影响尽量小的前提下,增大对带外无用信号的衰减,从而减小本地噪声影响。

3 结语

通信系统集成中的射频干扰对消技术,在研究方面本身就具有较多的重难点,但通过相应的分析与研究,存在的问题正在被一一解决,以帮助技术水平的提升,可以更好地应用与通信系统甚至更多的其他行业领域中射频干扰对消技术在通信系统中的应用,不仅可以实现实平台通信系统的自兼容,还可以实现与平台信息系统兼容;有利于通信系统的正常运行和未来的发展

[1]袁杰.射频干扰对消技术在通信系统集成中的应用[[J].电讯技术,2012(12):1870-1875.

[2]赖鑫.射频干扰对消技术的系统设计与仿真分析[fJl.电讯技术,2013(3):259-264.

Research on Application of Radio Frequency Interference Cancellation Technology in Communication System Integration

Fu Wu

HaiHua Electronics Enterprise(China)Corporation, Guangdong Guangzhou 510000

Radio frequency cancellation technology occupies a very important position in the integration of communication system.The digital principle of radio frequency cancellation technology is the synthesis of vector, which has a more important role in communication system.Therefore, this paper analyzes and discusses the related problems of radio frequency interference cancellation technology in communication system integration.

communication system; radio frequency interference; cancellation technology

TN972

A

1009-6434(2017)04-0120-02

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