无线通信的抗干扰技术研究

2018-03-26杨师伯

数字通信世界 2018年12期

杨师伯

（广东南方电信规划咨询设计院有限公司，肇庆 526000）

随着通信技术在现代设备中地位的不断提升，现代无线通信传输抗干扰问题也逐渐突出。在未来科技发展过程中，若想保证无线通信安全、畅通，就必然需要应用合理的无线通信抗干扰技术，保证社会信息传输正常进行。因此，对无线通信抗干扰技术进行适当分析非常必要。

1 无线通信抗干扰技术概述

1.1 典型无线通信抗干扰技术

典型无线通信抗干扰技术主要包括实施选频技术、高速跳频技术、高频自适应抗干扰技术、扩频技术等。其中实时选频技术主要将干扰水平高低作为频率选择决定因素。利用其自带“自动信号切换功能”，可有效应对严重信号干扰情况；高速跳频技术主要通过载频随机跳变，达到抗干扰目的；高频自适应抗干扰技术主要依据通信条件变化进行频率自适应、速率自适应、自适应调零天线等；扩频技术主要将通信信号与噪声合理融合。通过对功率进行合理调整，可以有效降低通信信号干扰情况。

1.2 新型无线通信抗干扰技术

新型无线通信抗干扰技术主要包括UNB技术、智能组网技术、MIMO技术、虚拟智能天线技术等[1]。其中UNB技术主要针对中长波通信系统。通过将无线通信信号能量浓缩在一个较窄的带宽内，提高系统主动抗干扰能力；智能组网技术主要依据电磁环境变化，合理调整通信系统结构，或者主动关闭传输通信，保证关键信息有效传输；MIMO技术主要通过抑制多方向信号干扰，提高本天线接收端信号干扰比例；虚拟智能天线技术主要通过多通道信号处理，达到基站、移动站相互控制的目的。

2 无线通信抗干扰技术应用

2.1 无线通信系统概述

以CBTC系统为例，在信号传输过程中，其内部具有一独立的基于信号的独立网络组。在地面天线的作用下，基于信号的独立网络组可以与无线通信系统内另一无线AP组成完整的信号有机体，从而保证地面与无线通信系统间信号有效连接。在CBTC系统内独立网络组主要包括服务器、网络交换设备、无线AP、机车天线、网络接入设备、路由器等几个模块。其中在无线通信传输期间，可通过服务器与无线AP连接。结合光缆辅助，进行无线通信传输。

2.2 基于地铁信号系统无线通信传输的抗干扰技术方案

2.2.1 削弱无线网络攻击

现阶段，电磁波为地铁系统内无线网络主要载体。由于地铁无线通信系统运行期间电磁波为公共使用，任意个体都可以对地铁无线通信系统电磁波进行窃听、干扰。为了避免无线网络攻击对整体无线通信系统的不利影响，可在防火墙设置的基础上，时刻更新访问密码、或者设置另外一个安全监测系统。结合实施选频技术、高速跳频技术或者高频自适应技术合理应用，实时动态监测无线通信系统内信号变化情况，便于及时发现无线通信传输风险或者非法运行情况，保证无线通信系统稳定、安全运行。除此之外，也可以采用更高层次无线网络交换设备，将无线网络进行进一步细化分配，降低非法用户恶意攻击对无线通信传输的不利影响。

2.2.2 减轻换乘阶段信号干扰

基于无线通信系统开放性传输特点，在地铁机车运行过程中，换乘频率的变化也对换乘阶段机车信号具有一定的冲击。因此，为保证地铁机车换乘阶段正常的无线通讯作业，可以通过设置不同区分信号制式设备，或者在频段一致的情况下设置多方向天线。结合智能组网技术、MIMO技术、或者虚拟智能天线技术的应用，最大限度降低地铁机车换乘阶段信号干扰情况。除此之外，采用具有避免冲突载波协议、合理调整天线对方向角位置等，也可以缓解地铁换乘期间信号干扰情况。

2.2.3 避免多径隧道效应干扰

在地铁运行过程中，若遇到多径隧道，则会导致地铁机车、地面间信号强度下降，进而对整体地铁信号系统无线通讯传输稳定性造成冲击。针对上述情况，可采用多电子波交融的方式，或者正交频复合与分散相结合的方式作为信息传输方式[2]。通过多电子波相互交融，或者正交频复合与分散相结合的方式，可以最大限度降低信号干扰程度。

在信号系统无线通讯传输阶段，若出现电磁波干扰情况，也可以利用多电子波交融，或者正交频复合与分散交融的方式，提高信号无线通讯传输抵抗效力，同时帮助损失电磁波数据恢复。