电子通讯的多途径抗干扰技术研究

(整期优先)网络出版时间:2023-12-07
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电子通讯的多途径抗干扰技术研究

张嘉诚 刘佳鹤 吴振 王英卜 王煜东

西安煤矿机械有限公司,陕西省西安市  710200

摘要:随着科技的进步,通讯技术的进步,干扰、抗干扰的方式和方法也取得了一定发展,现阶段,电子通讯技术已经被更多人所使用,为我们的生产和生活带来了巨大的便利条件,但在使用的同时,也会受到许多噪声的干扰,因此,需要对电子通讯技术的多个干扰途径进行有效分析,为相关人员提供相应参考。

关键词:电子通讯;;多途径;抗干扰技术

目前,随着电子通信产业的迅速发展,在社会的各方面都有了很大的进步,人们的工作效率也显著提高。由于在电子工业中,通讯是通过多种电子技术和无线信号传送技术完成的,因此,电路的设计和无线通讯技术,直接关系到电子通讯的质量。与此同时,外部环境中有许多电路,这些电路会生成各种干扰信号,在设计电子线路时,必然会受到外部环境的多种因素影响,从而让通讯过程中出现各种各样的问题,通讯中的各类信息不能及时、准确地传递给接收者,从而影响到系统的正常运行。

一、通讯行业对通讯数据的要求

(一)通讯数据的安全性

数据安全对于各行各业来说都非常重要,特别是军用和航天方面。通讯数据是指收发双方之间的资料交换,通讯数据中含有大量的资料,而这些信息是除通讯双方以外的第三人无法获得的。因此,在军事上,如何对敌人的消息进行干扰,确保自己的通讯数据不被当地的干扰装置所影响,这将成为一场战争胜负的关键。

(二)通讯数据的数据量

随着信息化的到来,大量的数据和信息不断涌现。而传统的通讯模式,其数据量较少,无法与目前的数据量匹配。在一次通讯中传递更多的信息可以减少通讯的时间,提高通讯效率,可以更快速地将有用信息传递给接收方,进行数据交换,保证在不提高通信频率的情况下,快速地完成海量的数据传输,当前通讯的数据量逐渐增大,所需的数据也越来越多。然而,增大通讯能力也存在一定限制,也就是随著资料量的增多,通讯受到干扰的几率也越大,导致资料遗失的几率上升。

(三)通讯过程的通讯速度

在通讯过程中,要达到发送端对接收端的迅速控制,必须提高通讯速率。例如,当对设备进行远程控制时,应该提高通信速度,才能取得与现场操作同样的效果,当通讯速度增加以后,该系统的响应时间也会随之增加,收发双方的数据交流也会更快,有助于增强通讯系统的迅速响应,从而达到系统的实时性需求。

(四)通讯数据的完整性

通讯过程是接收者为达到接收者和发送者所要传递的全部信息而进行的,因此,通讯数据的完整性是通讯过程中必须要达到的目的。在微小型无人机通讯控制中,需要实时掌握其运行状况,并利用无线通讯技术将所获得的信息传输给操作员的监控平台,由操作员对所获得的信息进行记录、校验、比对,从而获得其飞行特性,并基于这些数据的分析来判断其运行状况。现阶段,无线通讯技术已日趋成熟,但电磁波的通讯技术也面临着信号干扰问题,如,在通讯过程中,地面监控系统向其发出的控制信号被干扰,将导致失去对地面的控制,从而让无人机失控,造成重大损失。

二、通讯过程中的抗干扰技术

(一)通信电缆抗干扰技术

通讯电缆的抗干扰方法主要有三种,第一种是滤波,这种方法在某些低频场合比较常用。根据现场使用情况,选用合适的滤波器屏蔽接头。因此,可以有效地抑制干扰,提高通讯质量。第二种是适用于高频率场合的屏蔽,这种方法主要依赖于通讯电缆屏蔽层来实现对外部干扰的屏蔽。常用的屏蔽结构通常用于家用电器的单根编织丝网屏蔽电缆、提供更高频段的双织丝网屏蔽电缆、由编织丝网和金属箔结合而成的等。第三种是对通讯电缆进行合理的接地,来实现对通讯电缆的保护。这一部分的作业更多地是对工作人员的技术要求,在作业之前要对地下进行地质调查,对相关数据进行分析,防止水汽的干扰。在此基础上,还要从接地方式、信号、作用等三个角度保证接地的可靠性。

(二)设备抗干扰接地技术

在电子通讯中,最常见的就是设备抗干扰接地技术,能有效地减小线路的地回路和回路之间的相互干扰。而通讯中最大的干扰来自线路内的磁场,由于通讯系统中的电子线路比较复杂,各元件之间的接线方式会造成一定程度的干扰,因此,在工程的具体实践中,多采用光电耦合器来抑制接地回路的电流,从而达到接地回路电磁干扰的目的。另外,装置的抗干扰接地技术也能有效降低地线本身的阻抗、线路的阻抗、以及对系统的冲击,从而增强系统的抗干扰性。

(三)高速调频技术

高速调频技术是一种有规则、有速率跳跃的抗干扰方法,可以实现大带宽的信号跳跃,有很强的反搜寻能力,系统的频率射频频谱可调,同时具备良好的抗截获能力,能保证收发两个链路信号的频率值一致。同时扩频技术,在电子通讯中的应用表现几个特征,首先,载波为随机宽带信号,具有比调制数据带宽更宽的带宽;其次,载波的带宽较宽,其接收过程是将局部生成的宽带载波信号的拷贝信号和接收到的宽带信号进行对接。

(四)天线和传播结合的抗干扰技术

电子通信信号的传送离不开天线设备和传输通道,其中的节点是信号传送和接收的接口,系统中的中心和终端均为全向天线架构,该架构能确保信号接收的全面性,可将各个方向的信号直接汇集到接收器中,但各种干扰信号也会汇集到中枢站,因此,在接收和传播通道方面,必须建立一种抗干扰技术,并利用天线的调零和信号指向对信号进行追踪、鉴别,对干扰源进行甄别,再根据不同方向上的干扰比值,对干扰信号进行压制和截断。采用天线和传输相结合的抗干扰方法,实现高带宽调频;基于多进制扩展,实现结构自适应调谐,可以有效抵御干扰信号的波动性干扰,从而大幅度提高单个台站的抗干扰性能。

(五)综合性信号处理抗干扰技术

在现代的电子通讯系统中,信号处理需要通过通讯设备和传输部件来进行,综合的信号处理抗干扰技术可以对多个信号进行鉴别和截获,特别是对干扰信号进行各种处理,从而对干扰信号进行有效拦截。在对抗干扰信号进行处理的过程中,高频冲击噪声是最主要的干扰因素,会影响信号的接收精度,并会对信号处理系统造成误导。因此,要想对电子通讯系统进行优化,必须从系统跳频、扩频、混合扩频、自适应干扰抑制、数据猝发、伪信号隐藏、前向纠错等几个方面进行改进,以此来提高通讯信号的随机性和时变性,让通讯信号具有更丰富的多样性,并能适应于电子通讯信号的传输需求,从而提高电子通讯系统对噪声的抗干扰能力。

(六)多入多出技术

多入多出技术是一种新型的多入多出的通讯技术,其基本原理是利用发射端的无线发射机将多路信号传输出去,而在接收机中则可以同步地接收多路传输信号,再利用算法对多路传输信号进行迭代处理,从中筛选出所需的信息。另外,在同等带宽、功率条件下,采用多进多出技术,可以增大收发信机的数目,提高通信数据量和系统的数据容量。因此,多入多出技术有效的实施,既能增强通信系统的抗干扰性能,又可以显著提高系统的通讯容量,也正是如此,该技术已经被广泛用于通讯领域。

结束语:

总而言之,针对当前的电子通讯技术多路径抗干扰技术的发展,必须依靠微电子技术、计算机技术、网络通信技术,以达到甄别、截获、处理干扰信号的目的,以此来提高电子通讯系统中信号的传递和接收精度,并根据多种方法的组合,让系统的抗干扰性能得到最大程度的改善,从而让电子通讯装置的工作环境得到最大程度的改善。而通讯与人们的日常生活密切相关,涉及国防、航天等多个方面,因此,增强通讯的抗干扰能力至关重要。随着通信技术的进步,各种新的通讯技术也将广泛地运用到各个领域中,从而为今后的科学研究提供相应参考。

参考文献:

[1]王健,辛浩达,孙继业,等.电子通讯的多途径抗干扰技术研究[J].科技视界,2018(9):116-117.

[2]杨垚.电子通讯的多途径抗干扰技术研究[J].数字技术与应用,2016(12):108-108.

[3]张晓燕.电子通讯的多途径抗干扰技术研究[J].科学技术创新,2017(16):172-172.