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战术协同通信综合抗干扰技术

战术协同通信综合抗干扰技术
战术协同通信综合抗干扰技术

战术协同通信综合抗干扰技术

mc21st: 战术协同通信产生的背景是什么?

张传庆:战术协同通信产生的背景主要有以下几点:

(1)各军兵种联合作战、统一指挥需要协同通信;

(2)协同通信为信息战提供必要的传输手段;

(3)协同通信是数字化部队建设的重要组成部分,是C4 I传输平台(通信、指挥、控制、计算机、信息);

(4)三军迫切需求通信、导航、识别、定位、数据分发功能;

(5)我军协同通信最薄弱环节是战术协同通信,特别是无线通信协同、动中通协同、数据协同通信与外军差距大。

mc21st: 战术协同通信特点是什么?

张传庆: 三军协同通信系统重点论述战术协同通信,其特点如下:

(1)面对电子战恶劣环境,要求协同通信系统/设备具有电子反对抗能力和高度

安全保密性。

(2)战术协同通信要求在运动中协同通信,同时体现系统/网络/用户的移动性,从而增大了战术协同通信的难度。

(3)面临前沿阵地,电磁环境污染严重,要求战术协同通信具有制电磁频谱权。(4)战术协同难度在于无线通信协同,要求系统/网络具有抗干扰性,电磁兼容性,安全保密性、网络重建性、网络扩容性、网络顽存性。

mc21st:战术协同通信综合抗干扰的关键技术是什么?

张传庆: 战术协同通信综合抗干扰主要有以下三个关键技术:

(1).通信网络综合抗干扰技术:采用集中控制和分布式控制方式来提高通信网络抗毁性。

集中控制方式,可提供多址多路通信体制,为无线用户多信道无线接入提供入系统条件。它具有集中控制能力,与战术指挥所相结合,能完成统一指挥协同作战的使命。

分布式控制具有网络自组织、自恢复能力,其优点是网络的顽存性和抗毁性强,适用于机动部队运动中通信。

战术通信网将二者有机地结合在一起,各取所长,将大大地提高战术通信网的抗干扰能力和网络的顽存性和抗毁性。

(2). 网络动态拓朴结构及网络的智能管理: 网络不同拓扑结构,直接影响网络的顽存性。栅格网络结构有利于提高网络顽存性。自动探测网络拓朴结构信息,自动执行有效的控制方式,自动路由选择,自动适应动态网络拓扑,结合网络智能管理是提高战术通信网自组织、自恢复能力,增强网络抗毁性、顽存性的一种手段。

(3).提高网络间无线链路抗干扰能力:提高网络间无线链路的抗干扰能力,将增强通信网络的顽存性。

网络间无线链路常用微波接力机,为提高其抗干扰能力需采用如下ECCM手段:

① 全码分多址技术;

② 自适应功率控制;

② 采用跳频或直扩或跳/扩混合抗干扰技术;

④ 自适应调零技术;

⑥ 前向纠错技术;

mc21st:系统综合抗干扰的关键技术是什么?

张传庆: 系统综合抗干扰的关键技术主要有以下几项:

双工移动通信系统综合抗干扰技术

(1)系统同步正交跳频组网

系统同步跳频组网,控制跳频的伪随机码具有正交性,来提高系统抗干扰能力。

(2)变速跳频技术

系统采用258H/S和516H/S二种跳频速率,由系统统一管理,完成变速跳频技术,来进一步对抗跟踪及瞄准式干扰。

(3)采用全频段或分频段跳频方式

抗干扰容限取决于跳频带宽,采用全频段跳频,有利于提高系统抗干扰容限,采用分频段跳频方式,体现跳频方式的灵活性及抗干扰频段的可变性。

(4)跳频频率集设计

跳频频率集的设计考虑;(1)跳频频率点的非相关性;(2)频率集设计融合无线频率分配技术;(3)频率集的正交性和变换性。跳频频率集设计将进一步提高系统抗干扰能力。

(5)同步掩盖能力

同步掩盖要求同步信号不具有射频和基带特性。同步信号隐含在随机码流之中,使同步信号具有隐蔽性、随机性。

(6)系统采用TDD(时分双工)方式

系统采用TDD方式,无需留出收发隔离频段,因此,系统可全频段跳频,也解决了收发双工问题,同时TDD的波形具有ECCM调制时分复用特性,给敌方跟踪检测增加了难度。

(7) 系统具有自动功率控制

系统APC有两个效果:(1)是解决移动通信条件下,信号"大吃小"的问题,即远近效应;(2)移动用户离中心越近,功率越小,反之,离中心越远,功率越大,对车载中心台而言,可以认为是等功率工作,对敌方而言,增加了对射频信号检测的难度,降低了敌方的跟踪能力。

(8) 系统安全保密性

系统采用密钥管理中心,使系统具有密钥的自动分发、调用更改,销毁功能。无线保密通信方式,采用一次一密方式,即一次通信更改一次密钥方式,从安全保密性来说,提高了一个档次。

位置报告系统综合抗干扰技术

(1)采用TDMA/FH/DS体制

(2)有群首的分布式网络结构

系统无线信道机都为同一类型,网络结构具有分布式结构。

战术联合信息分发系统综合抗干扰技术

(1)采用DTDMA/FH/DS体制

(2)DTDMA (分布式时分多址)方式;

(3)跳频速率为38000跳/秒;跳频点数为5l点;

(4)扩频码速率5 MB/S;

(5)跳时,发射消息的时间起点与系统时隙起点有一个时差,时差量在0-2ms范围内由伪随时机序列码控制选取。跳时也是系统抗干扰的一项措施。

mc21st:战术电台综合抗干扰的关键技术是什么?

张传庆:战术电台综合抗干扰的关键技术主要有以下几项:

战术协同电台抗干扰体制

战术协同电台工作的频段在420MHz以下,建议在跳频体制上协同工作,其理由如下:

(1)海、陆军跳频电台信道间隔为25/50KHz,不能兼容空军电台扩频8MHz的带宽。

(2)扩频带宽宽,强信号干扰容易,且不好对付,在420MHz以下,强信号干扰多。克服强信号干扰,付出代价较大。

(3)跳频体制能对付瞄准式强信号干扰;

(4)跳频体制下协同工作在技术上具有可行性;

(5)在技术上能实现快速跳频同步来满足空军战技指标。

HP频段战术电台抗干扰技术

(1)HF频段战术电台,从模拟跳频改造为数字跳频,数字跳频比模拟跳频抗干扰能力更强,跳速可提高,同步掩盖更好。采用数字话音编码,使模拟信道机改造成数字信道机,适用于数字化部队的需求。

(2)自适应选频与跳频相结合,提高HF战术电台抗干扰性能,自适应选频与跳频频率集相结合。既适应HF频段自适应选频特点,又满足跳频频率质量,从而提高了HF 战术电台抗干扰性能。

(3)CHESS技术的研究和应用

CHESS (增强型相关跳频扩频)技术,可作为预研课题应用于HF战术电台。其特点

是跳速很高,达2560/5000 H/S,使敌方难于跟踪、侦听,同时提高了数据传输速率,4.8一19.2Kbps,更好地满足军方对HF频段数传的需求。

VHF/UHF战术电台抗干扰技术

(1) 提高跳频速率,并采用变速跳频技术

跳领速率提高到1000H/S,并采用变速跳频技术来提高VHF/UHF频段战术电台抗干扰性能。由于变速跳频是跳频驻留时间伪随机时变的跳频技术,因此该技术有利于三军抗干扰电台在跳频体制上的互连互通。

(2) MDS与FH相结合抗干扰技术

MDS(多进制直接序列)与FH相结合抗干扰技术具有独立516 H/S跳频功能。MDS 具有窄带直扩功能,该技术通过多进制处理,使直扩保留抗干扰容限,同时占用窄带的频谱。因此,更有利于在超短波频段应用。

(3) FCS与FH相结合抗干扰方式

FCS (空闲信道扫描) 与FH (跳频) 相结合抗干扰技术具有如下特点:FCS方式能对付局部阻塞干扰,用FH方式来对抗跟踪干扰,二者结合各取所长,具有综合抗干扰能力。

其工作原理如下:发射机通过PTT操作,发送一组前导信息,指示传输方式是FCS或FH。

当电台不发送时,接收机测量每个频率驻留时间所接收能量,并保存100次扫描频率点干扰纪录,干扰频点小于20%时,选用FH,否则选用FCS。

每当一次FCS传输方式受干扰后,连续5次均受干扰就改用FH传输万式,该技术在法国第四代战术电台中己得到应用。

(4) DS与FH相结合抗干扰方式

DS (直接序列扩频) 与FH相结合抗干扰技术己在空军电台中得到应用。由于DS 扩频带为8MHz,容易受窄带强信号干扰。因此需要采用自适应变换域滤波器或自适应小波包干扰抑制技术来抑制窄带强信号干扰,才能充分发挥DS的抗干扰的能力。

上述混合式抗干扰技术,都要求有单独跳频功能,其宗旨是为了在跳频体制实现三军抗干扰电台的互连互通功能。

外军通信抗干扰发展趋势

外军通信抗干扰发展趋势 1、跳频通信装备抗跟踪干扰能力日益提高,抗跟踪干扰已由定频通信抗自动瞄准式干扰发展到跳频抗跟踪干扰 外军提高跳频通信抗跟踪干扰能力的技术动态主要有两个方面,一是适当提高跳速,二是采用变速跳频。外军大部分20世纪80年代的跳频通信装备为中低跳速跳频,较新的跳频通信装备采用了中高跳速跳频,如美国的HF-2000,CHESS,HA VE-QUICKIIA,JTIDS及MILSTAR,瑞典的TRC-350,法国的ALCALTEL111等。值得注意的一点是外军有些跳频通信装备大幅度提高跳速并不是以提高抗跟踪干扰能力为出发点的,其主要目的是利用相应的技术体制,由高跳速提高数据传输速率,如:CHESS系统和JTIDS等。另外,提高跳速后,还将给交织和纠错带来方便。当然,提高跳速也会引起其他问题,需要综合考虑。变速跳频是抵抗跟踪干扰的有效措施之一,外军现役跳频电台中也有所采用,但还多是半自动变速或有限种跳速随机变速,有些是通过信令实现跳速牵引,还没有实现真正意义上的变速跳频,这里将其称为准变速跳频,如法国的ERM-9000,TRC-9600,南非的TRC-1600,TRC-600以及瑞典的SFH-41等。 2、跳频通信装备抗阻塞干扰技术逐步成熟 最初提出跳频抗干扰体制,实际上是基于频率分集原理,并以提高跳速为代价实现抗阻塞干扰为出发点的。后来由于数据传输速率越来越高,常规跳频体制的跳速难以适应,形成了实际上的慢跳频(无论绝对跳速多高)。因此,抗阻塞干扰能力一直是跳频通信的重要问题。长期以来很多国家都致力于跳频通信抗阻塞干扰技术的研究,有些成果已得到成功的应用。外军实用化研究成果主要有短波采用自适应选频与跳频相结合的体制,将经过LQA(链路质量分析)选出的最佳或准最佳频率作为跳频频率表生成的基准,如美国的SCl40、英国PATHER-2000、以色列的HF-2000,TRl78、法国的TRC-350H、南非的HF-6000,TRl78A/B,TR390以及瑞典的TRC-350等;超短波采用具有FCS(free channel searce)功能的跳频体制,在一般窄带干扰情况下,使用常规跳频,在遇到宽带阻塞干扰时,自动转到FCS功能,在当前最佳频点上定频工作,一旦宽带干扰消失,又可回到跳频方式上工作,如法国的PR4G、比利时的BAMS等;UHF波段采用了频率自适应与跳频相结合的体制,即在跳频通信过程中自动检测和删除受干扰频率,使系统在无干扰或干扰较弱的频点上跳频,如瑞典的RL-401系列跳频接力机等,但该跳频机在干扰严重时,无更有效的措施,只是自动回到常规跳频状态。 3、扩展频段成为通信抗干扰新的发展趋势 拓宽现有频段、发展多频段,不仅有利于协同通信和全谱作战,还有利于提高跳频通信抗阻塞干扰能力。在拓宽频段方面,外军少数短波电台的频段范围已拓宽到116~50MHz,如美国的M508,RF-500,AN/PRC-132短波电台等;少数超短波电台的频段范围拓宽到30~108 MHz,如比利时的BAMS、荷兰的PRC/VRC-8600、德国的SEMl73/183/193、以色列的CNR-9000、英国的PANTHER-V、法国的PR4G系列电台等,增加了20MHz的带宽。在开发新频段方面,成效显著,最具代表性的是美国的MILSTAR卫星通信系统,采用宽带亚毫米/毫米波,实现宽带高速跳频,跳频带宽达2 GHz。在研制多频段通信抗干扰装备方面更是如火如荼,电台以HF/VHF/UHF三个频段的综合运用为典型特征。如美国的AM-7177A/ARC-182(V),MBITR,MXF-610,MBMMR,SPEAKEASY,英国的SWORDFISH,BOWMAN,南非的MATADOR,TRC-1600,TR600,加拿大的AN/GRC-512(V)等,多频段接力机主要有美国的AMLD4,AMLA3,AN/GRC-226,法国的TFH-150,TFH-701,瑞典的RL401/422,俄罗斯的捷标坦特系列接力机等。 4、提高短波跳频数据速率取得突破进展 自从短波通信出现以来,由于通信体制、器件、信道带宽及天波传输特性等原因,短波

大学-关于通信的论文解析

通信电子战系统现状及应对 自海湾战争以来,电子战的威力已被世界所公认。电子战是现代高技术战争中的一个攻防兼备的双刃“杀手锏”,其作战目的是降低或削弱敌方战斗力并保持和增 强己方战斗力。电子战要“消灭”的不是敌人的有生力量,而是通过攻击或瘫痪敌方的,军事信息系统和降低敌方精确制导武器系统的攻击效率,使其丧失战斗力。电子战使用的武器不是枪炮、飞机、军舰、导弹等有形的硬杀伤武器,而是一种无形且有声的电磁能和定向能。电子战往往是在明火执仗的战争之前发起,战争尚未打响,电子战已先期进行。因此电子战是一种先机制敌、不见“刀光剑影”的特殊战争。电子战发展的历史虽不到百年,但其成功的战例却充满着不同时期战争的历史舞台,从日俄战争,第二次世界大战末的英美联军诺曼底登陆战役,越南战争和中东战争,直至海湾战争,电子战都充分显示了其巨大的威力。人们从这些成功的战例中吸取了丰富的营养,并根据现代战争的发展和高技术进步的推动,不断地深化对电子战理论、作战思想、作战方法和新技术、新装备的研究,把电子战这一新的军事科学技术推向一个新的历史台阶。从电子战发展现状、电子战发展趋势、电子战发展对策等几方面进行全面综述,并对我军电子战研究提出几点思考和建议。 电子战主要包括:即电子支援措施(ESM、电子对抗措施(ECM、电子反对抗措施;通信对抗措施既是电子对抗的重要组成部分,又是通信的伴生物,它的主要任务是:截收、检测、测向定位和识别敌方的通信信号,进而采取通信干扰措施,达到阻止破坏或削弱敌人C4I系统,同时又要保护己方通信畅通是双方在通信领域内为争夺制电磁权而展开的电子对抗,专家认为:未来战争,交战双方谁赢得了制电磁权,谁就赢 得战争的主动权,乃至整个战争。 一、外军通信干扰系统现状 外军通讯干扰系统主要包括固定、载式、和便携式三种,由于载式(车载、机载、舰载系统良好的机动性,能够尽可能的靠近被干扰的通信系统,因此应用的比较广泛。 (一车载式系统:

无线通信抗干扰技术性能

无线通信抗干扰技术性能 随着人们生活水平的提高,无线通信技术在人们生活中起到了越来越重要的作用。无线通信技术的发展,使人们能够打破时间、空间的限制,随时随地进行信息交流,使得工作效率大大提高,为人类社会的发展做出了巨大的贡献。然而在无线通信技术的使用中,经常会受到通信环境等因素的干扰,因此,无线通信抗干扰技术就显得十分的重要。 1无线通信抗干扰技术发展现状 无线通信受到的干扰主要包括码间、共道和多址三种常见的类型。无线通信会受到干扰是有其本身的特性所导致的,在无线信号的使用中会受到调制、频率以及带宽等多方面的影响,其中一部分是自然存在的,一部分是由于人为原因导致的。这些因素共同对无线信号的传输造成一定的影响,继而对无线通信形成干扰。因此,我们就需要对无线通信技术抗干扰技术进行深入的研究目前在无线通信抗干扰技术中,主要应用的技术包括以下几类:(1)频域处理抗干扰技术。该类技术又可以分为直接序列扩频抗干扰技术和跳频抗干扰技术。(2)空间处理抗干扰技术。主要包括自适应天线技术和分集技术。(3)时域处理抗干扰技术。主要包括跳时技术和通信猝发技术。此外,目前多维联合抗干扰、认知抗干扰等新技术也得到了较好的发展。 2无线通信抗干扰技术性能分析 2.1频域处理抗干扰技术 2.1.1直接序列扩频抗干扰技术 直接序列扩频抗干扰技术目前在各个领域都得到了较为广泛的应用,其主要是通过调整信号频率并解码、保存信号,将单位频带的功率降低来隐藏通信信号,从而使信号受到的外界干扰减少。该技术抗多径干扰、抗截获的能力较强,但是其处理增益会受到码片速率和信源的比特率限制,因此在实际的应用中可能会遇到频道数少、带宽大等问题。 2.1.2跳频抗干扰技术

移动通信的基本技术之抗干扰措施

移动通信的基本技术之抗干扰措施 在第三代移动通信系统中除了大量的环境噪声和干扰以外,还有大量的电台产生的干扰,如邻道干扰、公道干扰和互调干扰,更重要的是第三代移动通信系统的主流标准(WCDMA、CDMA2000等)都采用了码分多址方式,CDMA码分多址系统是一个干扰受限制系统,在信息的传输中,存在着多址干扰,多径干扰和远近效应。那么为了保证网络的畅通运行,我们也采用了第三代移动通信系统采用的相关抗干扰技术进行处理。这些技术包括:空分多址(SDMA)智能天线技术,用于抗多径干扰的RAKE接收技术,抗多址干扰的联合检测技术,并对这些技术在特定系统中的性能进行了仿真。 首先介绍一下智能天线技术,智能天线利用多个天线阵元的组合进行信号处理,自动调整发射和接收方向图,以针对不同的信号环境达到最优性能。智能天线是一种空分多址技术,主要包括两个方面:空域滤波和波达方向(DOA)估计。空域滤波(也称波束赋形)的主要思想是利用信号、干扰和噪声在空间的分布,运用线性滤波技术尽可能地抑制干扰和噪声,以获得尽可能好的信号估计。 智能天线通过自适应算法控制加权,自动调整天线的方向图,使它在干扰方向形成零陷,将干扰信号抵消,而在有用信号方向形成主波束,达到抑制干扰的目的。加权系数的自动调整就是波束的形成过程。智能天线波束成型大大降低了多用户干扰,同时也减少了小区间干扰。 比起只能智能天线技术抗多径干扰的RAKE接受技术又有哪些技术有点呢?智能天线抑制干扰的能力在多数情况下受天线阵元个数的限制,且当感兴趣信号存在多个非相关多径时,阵列只保留其中的一路信号,而把零陷对准其它信号,这样,阵列能够减小由非相关多径带来的干扰,但未能发挥路径分集的优势,因而是次最优的。为此,联合时域和空域处理的接收技术成为研究的热点。 当信道存在多径时延扩展,且时延大于一个码片周期时,这些多径信号既是多径干扰,又是一些有价值的分集源,由此产生了2D-RAKE接收机。目前2D-RAKE接收机讨论最多的是应用在WCDMA上行链路。 空时RAKE接收机首先对存在角度扩展的多个路径分量进行波束成型,以降低DOA可分辨的其它用户信号产生的多址干扰或期望信号的非相关多径分量,然后将经过空间滤波后的信号送入RAKE合并器,以充分利用延迟可分辨的期望信号的多个路径的能量。空间波束形成旨在衰减干扰信号,而时间多径合并旨在利用有用信号。 与时域和空域一维干扰抑制不同的是,空时二维干扰抑制不再使用强迫置零条件,而是考虑噪声的存在,使用优化准则。空时处理有名的优化准则有两个,一个是空时最小均方误差准则,另外一个是空时最大似然准则 我们介绍的第三种抗干扰技术是联合检测技术 传统的接收技术是针对某一用户进行信号检测而把其他用户作为噪声加以处理,在用户数增多时,导致了信噪比恶化,系统性能和容量都不如人意。联合检测技术是在传统检测技术的基础上,充分利用造成多址干扰的所有用户信号及其多径的先验信息(信号之间的相关性时已知的:如确知的用户信道码,各用户的信道估计),把用户信号的分离当作一个统一的相互关联的联合检测过程来完成,从而具有优良的抗干扰性能,降低了系统对功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用上行链路频谱资源,显著地提高系统容量,并削弱了“远近效应”的影响。 每一样技术都有其优缺点,那么我们是否能将其结合,使技术更优化,让其在抗干扰方面体现的效果更为明显呢? 那就是智能天线与联合检测的结合(SA+JD), 其主要用于TD-SCDMA系统中,TD-SCDMA系统结合使用了智能天线和联合检测技术:1)智能天线消除小区间干扰,联合检测消除小区内干扰,两者配合使用;2)智能天线缓解了联合检测过程中信道估计的不准确对系统性能恶化的影响;3)当用户增多时,联合检测的计算量非常大,智能天线的使用减少了潜在的多用户; 4)智能天线的阵元数有限,对于M个阵元的智能天线只能抑制M-1个干扰源,而且所形成的副瓣对其它用户而言仍然是干扰,只能结合联合检测来减少这些干扰;5)在用户高速移动下,TDD模式上下行采用同样空间参数使得波束成型有偏差;用户在同一方向时,智能天线不能起到作用;还

卫星通信技术及其发展趋势

卫星通信技术及其发展趋势 朱军王培国 (成都军区) 摘要:综述了卫星通信网中使用的CDMA、抗干扰、MPLS等技术和卫星通信的发展趋势,并对我国卫星通信的发展进行了展望。 关键词:卫星通信CDMA 抗干扰MPLS 发展趋势 卫星通信是以卫星作为中继的一种通信方式,是在地面微波中继通信和空间电子技术的基础上发展起来的,具有通信距离远、覆盖范围广、不受地面条件的约束、建站成本与通信距离无关、灵活机动、能多址连接且通信容量较大等优点,在全球许多领域应用效果很好,尤其在军事上具有重要的应用价值。 1 卫星通信网络的定义 卫星通信网络是利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波,从而实现两个或多个地面站之间通信的网络。其中,地面站是指设在地球表面(包括地面、水面和大气层)的通信站,也称为地球站。通信卫星的作用相当于离地面很高的中继站。卫星通信网络分为延迟转发式通信网络和立即转发式通信网络。 当卫星的运行轨道属于低轨道时,对于相对较远的地面站而言,要进行远距离实时通信,除采用延迟转发方式(利用一颗卫星)外,也可以利用多颗低轨道卫星进行转发,这种网络就是通常所说的低轨道移动卫星通信网络。 2 卫星通信中的主要技术 2.1 CDMA技术 CDMA(码分多址)系统通过采用话音激活技术、前向纠错(FEC)技术、功率控制技术、频率复用技术、扇区技术等技术手段,可使CDMA系统容量大幅扩大,同时,它还具有抗多径干扰能力、更好的话音质量和更低的功耗以及软区切换等优点。CDMA以其本身所具有的特点及优越性而广泛应用于数字卫星通信系统中。特别是近年来,小卫星技术的发展为实现

全球移动通信和卫星通信提供了条件,利用分布在中、低轨道的许多小卫星实现全球个人通信,已在国际上逐渐形成完善的体系。 CDMA移动卫星通信系统根据导频信号的幅度实现功率控制, 减少用户对星上功率的要求从而增加系统的容量,减少多址干扰;CDMA移动卫星通信系统可利用多个卫星分集接收,大大降低多径衰落的影响,改善传输的可靠性。此外,由于CDMA多址方式具有优越的抗干扰性能、很好的保密性和隐蔽性、连接灵活方便所等特点,决定了它在军事卫星通信上具有重要的意义。 2.2 抗干扰技术 现代军事斗争中,敌我双方对卫星通信干扰与抗干扰技术对抗越来越激烈。未来战争中电磁环境将变得越来越复杂,卫星通信因其固有的特点而面临极大的威胁。由于通信卫星始终暴露在太空中,且信道是开放的,易于受对方攻击。因此,军事卫星通信中干扰和抗干扰是斗争双方关注的焦点,研究在复杂电磁环境下卫星通信抗干扰技术体制已成为提高军事通信装备生存能力、确保军事指挥顺畅的关键。 卫星通信抗干扰主要通过传输链路抗干扰、软硬件设备抗干扰以及建立综合智能抗干扰体系等措施实现。 传输链路抗干扰主要有DS/FH混合扩频、自适应选频、自适应频域滤波、猝发通信、时域适应干扰消除、基于多用户检测的抗干扰、跳时(TH)、自适应信号功率管理、自适应调零天线、多波束天线、星上SmartAGC、分集抗干扰、变换域干扰消除、纠错编码和交织编码抗干扰技术等。软硬件设备抗干扰主要有光电隔离、硬件滤波、屏蔽、数字滤波、指令冗余、程序运行监视等技术。建立综合智能抗干扰体系可以通过建立软件化抗干扰硬件平台、建立智能化抗干扰软件应用系统,如:智能抗干扰系统、网络监测控制系统、专家策略支持系统等措施实现。 特别值得一提的一种抗干扰、抗搜索、抗截获的技术是跳频通信技术,它是在现代信息对抗日益激烈的形势下迅速发展起来的。各国军方对这一先进技术的发展和应用十分重视,不断加强对跳频抗干扰通信的研究和推广应用。目前,跳频技术装备正朝着宽频带、高速率、数字化、低功耗的方向快速发展,其信息战潜力巨大。 2.3 基于MPLS的移动卫星通信网络体系构架 MPLS(多协议标签交换)技术由于可将IP路由的控制和第二层交换无缝地集成起来,具有IP的许多优点(如扩展性、兼容性好),又可很好地支持QoS和流量工程,是目前最有前途的网络通信技术之一。近年来,在地面固定网MPLS技术逐渐成熟后,该技术已向光通信、无线通信和卫星通信等领域扩展。现有的宽带卫星系统设计主要采用卫星ATM 技术,研究表明该技术可给不同的业务提供很好的QoS保证,并可利用面向连接的虚通路设计以及流量分类等方法为网络提供有效的流量工程设计。

抗干扰措施

提高变电所自动化系统可靠性的措施 一、概述 变电所综合自动化系统具有功能强、自动化水平高、可节约占地面积、减轻值班员操作及监视的工作量、缩短维修周期以及可实现无人值班等优越性。这已为越来越多的电力部门的专家和技术人员所共识。但一方面,由于它是高技术在变电所的应用,是一种新生事物,很多人对它还不够了解,因此也不放心。特别是目前不少工作在变电所第一线的技术人员与运行人员,对综合自动化系统的技术和系统结构还不了解,对其可靠性问题比较担心。另一方面,变电所综合自动化系统内部各个子系统都为低电平的弱电系统,但它们的工作环境是电磁干扰极其严重的强电场所,在研制综合自动化系统的过程中,如果不充分考虑可靠性问题,没有采取必要的措施,这样的综合自动化系统在强电磁场干扰下,也确实很容易不能正工作,甚至损坏元器件。因此,综合自动化系统的可靠性是个很重要的问题。 可靠性是指综合自动化系统内部各子系统的部件、元器件在规定的条件下、规定的时间内,完成规定功能的能力。不同功能的自动装置有不同的反映其可靠性的指标和术语。例如,保护子系统的可靠性通常是指在严重干扰情况下,不误动、不拒动。远动子系统的可靠性通常以平均无故障间隔时间MTBF来表示。 提高综合自动化系统可靠性的措施涉及的内容和方面较多,本章将从电磁兼容性、抗电磁干扰的措施和自动化系统本身的自纠错和故障自诊断等方面讨论提高变电所综合自动化系统的可靠性措施问题。 二、变电所内的电磁兼容 (一)电磁兼容意义 变电所内高压电器设备的操作、低压交、直流回路内电气设备的操作、雷电引起的浪涌电压、电气设备周围静电场、电磁波辐射和输电线路或设备短路故障所产生的瞬变过程等都会产生电磁干扰。这些电磁干扰进入变电所内的综合自动化系统或其他电子设备,就可能引起自动化系统工作不正常,甚至损坏某些部件或元器件。 电磁兼容的意义是,电气或电子设备或系统能够在规定的电磁环境下不因电磁干扰而降低工作性能,它们本身所发射的电磁能量不影响其他设备或系统的正常工作,从而达到互不干扰,在共同的电磁环境下一起执行各自功能的共存状态。

卫星通信抗干扰技术及其发展趋势概述

卫星通信抗干扰技术及其发展趋势概述 摘要现代通信的发展过程,卫星通信技术作为主要通信方式,在社会环境和自身条件等因素的干扰下,信号传输会随之受到直接影响,若要全面提升信息的传输效果,则应该加强卫星通信的抗干扰技术研究,同时对其发展趋势进行深入了解,以促进现代通信的发展。文章首先分析卫星通信抗干扰,其次进行抗干扰技术的阐述,最后研究其发展趋势。 关键词卫星通信;抗干扰技术;发展趋势 卫星通信技术是指:将人造卫星作为中继站,利用无线电波实现地球间的有效通信,以组成角度进行分析发现,系统主要包括:地球站和通信卫星。在我国科学技术持续发展下,卫星通信技术随之取得明显进步,除了可以弥补其他通信存在的问题,而且还能广泛应用音频广播和大众传媒等领域,与此同时,工作人员还应进行卫星通信抗干扰技术的优化和完善。 1 卫星通信抗干扰的浅析 对于卫星通信来讲,可能会对其造成干扰因素比较多样化,按照其来源进行划分发现,其主要包括以下几点内容:首先,通信系统干扰,卫星通信技术发展中,与以往技术相比较发现,其卫星间隔随之出现较大变化,即由5°转变为2.5°,在缩短卫星间隔的同时,使卫星间干扰明显增加。其次,卫星通信和地面系统之间存在干扰情况,其主要表现在无线通信方面,例如:调频广播或雷达系统等,同时还包括医院或工程等设备干扰[1]。最后,自然因素干扰,如雨衰等,在电波空中传输过程,在穿过雷电和雨水区域时,此区域内障碍物、雨滴的存在,均会对电波起到衰减作用,实际衰减情况和雨滴半径存在较大联系。与此同时,日凌和电离层的闪烁情况,均属于自然界常见干扰类型,如果电磁波出现在电离层中,往往会因为电离层缺少稳定特点,使其信号出现延迟突变等问题,最终造成电离层出现闪烁情况,需要工作人员予以重视。 2 卫星通信常见抗干扰技术 2.1 天线抗干扰技术 在卫星通信系统中,因其具有覆盖广的特点,使其经常面临不同干扰,在不同抗干扰技术在中,天线抗干扰属于比较常见技术,包括自适应调零技术等。对于智能天线应用,主要是按照无线信道变化进行天线图方向的调整,从而保证天线各项性能处于良好状态,以便于对不同干扰因素进行有效控制。在智能天线中,其构成部分包括:信号通道与天线阵列等,需要特别注意:短时间内对干扰方向予以判断,同时调至零标准尤为重要,要求人员对其予以重视[2]。 2.2 限幅技术

(完整版)无线电通信抗干扰(教案).docx

复杂电磁条件下无线电通信抗干扰教案 作业准备 1、清点人数 2、宣布作业提要 课目:复杂电磁条件下无线电通信抗干扰 目的:使同志们了解复杂电磁条件下无线电通信干扰的主要形式和特点,掌握抗干扰的基本手段和方法,提高 在复杂电磁条件下完成通信保障任务的能力。 内容: 1、敌实施电子干扰的手段; 时间:方法:地点:要求:2 、受电子干扰的种类和特点; 3 、抗干扰的基本方法。 30 分钟 理论讲解、组织练习、小结讲评专业教室 1、认真听讲,做好笔记; 2 、勤于思考,踊跃发言。 作业实施 [ 提示要点 ] 同志们,我们今天所要学习的是复杂电磁条件下, 电通信抗干扰。随着信息时代的到来,通信作为信息的传输 渠道,被一下子从战争的后台推到了前台,成为战争进程中 无线

敌我双方争夺的焦点。本世纪初,以美国为首的多国部队发 动了伊拉克战争。国防大学金田教授针对在这场战争发表了 题为《“人间蒸发” 的共和国卫队》的文章,文章中写道:“共和国卫队由南北两个军构成,共编为3个装甲师、1个机械化师、2个步兵师和若干个独立旅,总兵力约14万人。主 要负责保卫伊首都巴格达。战争之初,各国军事专家都认为 在巴格达的郊外将会发生此次战争中最激烈的战斗。然而, 当美军的地面部队兵临城下时,巴格达城内几乎见不到这支 部队的影子,只有大量被丢弃的坦克、火炮和散落的共和国 卫队军旗证明着这支部队存在过。”那么,为什么共和国卫队会“人间蒸发”呢?美国的战争报告给出了答案。原来, 在战争之初,美军即以精确火力打击,摧毁了伊军的通信枢 纽和指挥中心。随着美军地面部队的不断推进,又先后利用 电子战飞机、无人机、电子战分队等电子对抗力量对共和国 卫队的指挥控制中心、通信枢纽实施干扰。导致共和国卫队 的通信联络陷入瘫痪,同时又利用各种通信渠道散布萨达姆 政权已被推翻、战争已经结束等假消息。共和国卫队的士兵 在得不到上级指令、真假消息又难以分辨的情况下,早已军 心涣散、无心应战,纷纷丢下武器,扮成平民,逃出了巴格达。由此我们可以看出,在未来信息化战争条件下,如何面 对复杂的电磁环境,保障通信畅通,已是摆在我们每一个通 信兵面前的一个不容忽视的课题。那么今天,我们就来共同

关于CBTC系统无线通信抗干扰技术的研究

技术装备 52 MODERN URBAN TRANSIT 6/2009现代城市轨道交通 0引言 列车控制系统在地铁信号的发展过程中,经历了从单向轨道电路到双向无线通信的变革。目前广泛应用于地铁列车控制系统的是基于无线通信的列车控制系统(CBTC)(图1)。而无论基于无线局域网还是专用无线网的通信,都存在同频或邻频干扰的问题。为此,如何引入技术手段,提高CBTC系统的抗干扰能力,保证其可靠、稳定运行十分重要。 1无线局域网 1.1结构 无线局域网(WLAN)是计算机 网络与无线通信技术相结合的产物,它以无线多址信道作为传输媒介,利用电磁波完成数据交互,实现传统有线局域网的功能。WLAN的核心结构如图2所示。 从图2可以看到,WLAN的工作层有介质访问控制层(MAC)和物 理层(PHY),其中物理层分为PLCP(物理层收敛过程)子层和PMD(物理机制相关)子层。PLCP子层通过将MAC层信息映射到PMD子层,使MAC层对物理层的依赖减到最低,而PMD子 层则提供了控制无线介质 的方法和手段。WLAN的物理层采用扩频工作方式,包括FHSS(跳频扩频)、DSSS(直接序列扩频)、HR/DSSS(高速直接序列扩频)和OFDM(正交分复用),无线工作频段为ISM:2.4~2.4875GHz以及U-NII:5.725~5.850 GHz(取决于采用的标准)。在IEEE802.11结构内还包含两个管理实体(MAC层管理实体MLME和PHY 物理层管理实体PLME)和管理信息库(MIB),从而控制MAC层和PHY层的工作状态。 1.2MAC层干扰问题 无线局域网的MAC层的载波监听多路访问/冲突检测方法(CSMA/CD)协议问题,从理论上讲,MAC层的CSMA/CD协议完全能够满足局域网级的多用户信道竞争问题,但是,对应无线环境而 邱鹏:南京恩瑞特实业有限公司轨道交通事业部,助理工程师,南京 211106 关于CBTC系统无线通信 抗干扰技术的研究 邱鹏 李亮 摘 要:研究基于无线传输的CBTC系统车-地通信抗干扰技术,通过 分析无线局域网中的同频干扰,结合重复累积码、感知无线电、一致性测试3项技术,提出1套在CBTC系统设计和系统运营两个阶段抑制同频干扰的完整解决方案。 关键词:车地通信;同频干扰;重复累积码;感知无线电;一致性测试 注:LLC即逻辑链路控制;WEP即有线等效保密 图2WLAN 的核心结构 图1CBTC 系统框图 车载部分 车载ATC定位 数据通信部分 无线传输系统 轨旁网络装置 ATS 轨旁ATC系统 LLC WEPMAC PHY DSSS FH IR OFDMMACMgmt MIB LLC MAC 业务接口 MAC管理业务接口MAC子层 MAC管理层 PHY业务接口 PHY管理业务接口PHY管理层 PLCP子层PMD 子层

军事短波通信抗干扰措施

【摘要】短波电台是部队通信装备中应用最多的设备,针对日益复杂的电磁应用环境和通信对抗挑战,本文从技术和使用角度阐述了电台通信抗干扰的几点措施。 【关键词】短波电台通信抗干扰 短波通信通常是指利用波长为100―10m (频率为3―30mhz)的电磁波进行的无线电通信。目前也有把中波的高频段(1.5―3mhz)归到短波波段中去,所以现有的许多短波通信设备,其波段范围往往扩展到1.5―30mhz。在许多国家,也把短波通信认为是高频(hf)无线电通信。 多年来,短波通信被广泛地用于政府、军事、气象、商业等部门,用以传送语言、文字、图像、数据等信息。尤其在军事部门,它始终是军事指挥通信的重要手段之一,是军事指挥决策部门与下级所属单位有效沟通和信息传递的重要工具,也是构建我军c4i指挥体系的重要环节,在现代日益复杂的战场环境下,如何提高电台抗干扰能力,保护己方通信畅通尤为迫切。 一、短波通信干扰类型 能够对设备形成干扰的前提是在时间域对齐,频率域对准,空间域相同,能量域足够,这是干扰的总体原则,具体到各个干扰样式和原理,则有不同的表现形式,通信干扰主要有以下几种类型: 以上几种干扰措施是以前常用的干扰方式,随着通信设备的发展,有些干扰方式现在已基本不再使用,比如单频干扰或窄带连续波干扰,随着军事电台大量采用抗干扰措施,现在已少见单频电台干扰,但宽带噪声干扰、多音干扰和脉冲干扰、扫频干扰仍然应用较多。 此外,为了对抗跳频扩频通信、直接伪码序列扩频通信和混合扩频通信抗干扰能力强的新体制通信系统,出现了一些新的通信对抗技术样式,如宽带拦阻式干扰、跟踪引导式干扰、快速转发式干扰、部分频带噪声干扰等。这些新的干扰样式必须引起我们足够的重视,寻扎相应的对抗策略。 二、短波通信抗干扰技术 通信抗干扰技术的体系、方法、措施可分为4类: (1)以扩频技术为主的频域抗干扰技术,如直接序列扩频( ds-ss),其关键参量是时间函数的相位;跳频( fh)的关键参量是时间函数的载频;ds/ fh混合扩频技术;自适应选频技术,当通信信道干扰严重时,通信双方同时改换到最优化频道;自适应频域滤波技术。其中,跳频技术是目前军事通信抗干扰技术中应用最广泛、最有效措施之一,其原理是信息码同伪随机码模相加后,去离散地控制射频载波振荡器输出频率,使发射信号的频率随伪码的变化而跳变。跳频技术抗干扰能力得益于信号载波频率在很宽的频带内跳变,使干扰方难以跟瞄,但其瞬时带宽同定频一样。现阶段,中高速跳频技术仍是对付跟踪(引导)式和宽带阻拦式干扰的有效措施。有效提高跳频抗干扰效率的方法是:提高跳频速率、加大跳频带宽、变速跳频、适当增加跳频组网数目。跳频带宽宽,可跳频道数多,抗干扰能力就愈强。对于宽带阻拦式干扰来说,干扰效率与干扰的带宽成正比。例如对于10mhz中频带宽,信道间隔25 khz,共400信道,当干扰机对该跳频台实施10 mhz拦阻式干扰时,干扰功率平分在400个信道上,干扰强度仅为定频干扰的1/ 400。若带宽再增加,抗干扰力会更强。当前,跳频通信电台朝着跳频速率更快,跳频带宽更宽、智能化跳频的方向发展。 (2)以自适应时变和处理技术为主的时域抗干扰技术,含猝发通信、低速率通信技术、跳时(th)技术、自适应信号功率管理技术。跳时就是一种时分信道,用伪随机码随机选择信道工作时间,可视为一种伪码调制系统,它具有很好的远近效应一致性,模拟和数字体制都可使用。跳时的优点是用时间的合理分配来避开干扰,干扰机必须连续发射才可能收到效果,增大了干扰代价,也就具有一定的抗干扰能力。猝发通信是首先将正常速率的信息存贮

通信抗干扰技术

工控系统的通信抗干扰技术 0 引言 一个工控系统常常由几台、几十台甚至更多的工业控制机组成各种形式的分布式测控系统。直接控制级(DDC)可以独立完成本地的数据采集和控制任务,主站负责系统的管理。所有的机器连接成网络互通信息,就可以完成以整体目标为宗旨的相互协调配合,达到更高的控制水平和管理层次。系统的通信因此就成为所有的机器协调一致的关键环节。对于工控系统的设计者来说,面对工业现场严重的干扰,提高通信网络的抗干扰能力无疑是非常重要的事。 1 给RS232C通信接口加装光隔电流环的抗干扰措施 RS232C是微机之间最常用的点对点串行通信接口,但RS232C的抗干扰能力很差。这是由于RS232C采用单端信号传输,而它的连接电缆把它所连接的两台机器的地又连接在了一起,因此,当两个地线之间的地电位不一致时,就有共模干扰电压产生。于是就造成了严重的干扰,甚至烧毁接口器件。如果给RS232C加装一个光隔电流环,就可以隔断两个地之间的联系,从而极大地提高其抗干扰能力。图1是RS232C加光隔电流环的电路原理图。图中,U1是工控机1的RS232C发送接口芯片1488,U2是工控机2的RS232C接收接口芯片1489。它们之间的通信信道已经由T1、T2组成的光隔电流环驱动。当工控机1发送“0”时,U1输出约+11 V,它使光隔管T1的发光二极管发光,使得T1的光电三极管导通,其发射极输出电流i。电流i通过通信线路,驱动光隔管T2的发光二极管发光,使得T2的光电三极管导通,其发射极输出电压约+11 V,接收芯片U2转换该电压成为TTL电平“0”。当工控机1发送“1”时,T1、T2截止,通信线路没有电流,T2的发射极输出-12 V,U2转换它成为TTL电平“1”。图中的C1、D2,C2、D3起加速作用。本电路经实际使用,可以构成几公里的通信。需要注意的是,光隔电流环的电源一定要选用与工控机电源隔离的电源。接地点D1、D2、D3各自独立于各自的体系,不能混接!由于工控机和外电路完全隔离,因此显著地提高了工控机的抗干扰水平。 图1 RS232C光隔电流环电路原理图 对RS232C进行光隔电流环改造,隔断了工控机与外界的电的联系,显著地提高了工控机的抗干扰能力。而且这种改造只是在插口上进行,不涉及到工控

卫星导航系统接收机抗干扰关键技术综述

卫星导航系统接收机抗干扰关键技术综述 卫星导航系统,就是用于对目标定位、导航、监管,提供目标位置、速度等相关信息的卫星系统。卫星导航系统具有很多优点,定位精度非常高,如美国的GPS(全球定位系统)精度可达厘米和毫米级;效率高,体现在观测时间短,可随时定位;全天候的连续实时提供导航服务。因此,卫星导航系统广泛应用于各个领域,发展前景十分广阔。但是,卫星导航系统有一个缺点,就是卫星信号的功率比较低,信道容易受到其他形式的各种干扰,导致卫星导航接收机的性能下降。因此,为了提升我国的卫星导航系统的抗干扰能力,本文主要研究探讨了卫星导航系统接收机抗干扰的关键技术。 1 卫星导航系统抗干扰技术 卫星导航系统接收机的干扰主要有三种形式,欺骗式干扰、压制式干扰、欺骗式/压制式组合干扰。欺骗式干扰有针对民码的干扰和针对军码的干扰;压制式干扰有宽带压制式干扰和窄带压制式干扰。为了应对各种干扰,卫星导航系统使用扩频技术,扩频技术具有很好的隐蔽性,能够精密测距,并且可以实现多址通信,抗干扰能力大大增加。而对于连续波干扰、窄带干扰,就要采用带阻频谱滤波方法滤掉干扰信号。而对于宽带干扰,这些方法效果都不理想,一般选择自适应阵列天线技术,这种技术能够根据外部的信号强弱,自动改变各个针元的加权系数,从而对准干扰信号方向。 1.1 自适应滤波技术 自适应滤波技术是随着自适应滤波理论与算法的发展而发展起来的,最小均方算法和最小二乘算法对自适应滤波技术起到的非常大的作用。除此以外,采样矩阵求逆算法也属于另一种自适应算法,直接矩阵求逆算法使得系统处理速度大大提升。 1.2 卡尔曼滤波技术 卡尔曼滤波技术是卡尔曼在20世纪60年代提出的,卡尔曼滤波技术是在被提取信号的相关测量中利用实时递推算法来估计所需信号的一种滤波技术。这种技术的理论基础是随机估计理论,在估计过程中,用观测方程、系统状态方程以及白噪声激励的特性作为滤波算法。卡尔曼滤波技术不仅用于估计一维的平稳的随机过程,而且可以用于多维的非平稳随机过程估计。卡尔曼滤波技术实质上属于一种最优估计方法。虽然卡尔曼滤波技术操作简单,应用范围十分广泛,但有一个基本要求,就是必须在计算机上实现。 2 抗压制式宽带干扰技术 2.1 压制式宽带干扰的工作原理 所谓压制式干扰,就是指干扰信号的强度远远高于经过扩散后的卫星信号强度,进而使卫星导航系统接收机无法获取准确信号,从而达到干扰卫星导航系统的目的。压制式干扰有窄带压制式和宽带压制式干扰。窄带单频连续波干扰,是一台干扰机对卫星导航系统发射单频信号,当单频信号与用伪码调制的宽带进行混频后,就输出宽带干扰信号。宽带扩频相关干扰,原理是利用卫星信号的伪码序列与干扰信号的伪码序列的强关联性来干扰接收机的接受能力。这种干扰可以以较小的干扰功率就能达到有效干扰目的。 2.2 自适应阵列天线技术 阵列天线的结构决定抗干扰性能,阵列天线的几何结构对抗干扰性能的影响主要体现在三个方面。第一,阵列天线的阵元间隔。第二,阵列天线的几何布局。第三,阵列天线的阵元个数。确定阵元间的相对距离,要考虑的因素有,较小的阵元之间的间隔形成的互藕效应,和半波长的阵元间隔形成的旁瓣。一般的阵元间隔选择半波长,能够有效避免大的旁瓣的产生,并且此时的互藕效应最小。阵列天线的几何结构布局不同,对应的最佳阵元的个数就不同。所以在进行干扰抑制性能的量化比较时,不能将阵元个数相同的,但阵元几何结构不同

通信干扰

通信干扰与抗干扰技术综述 班级: 0108** 学号: 0108**** 姓名: ******

目录 一、通信干扰 (2) 1.1 通信干扰的特点 (2) 1.2 通信干扰的分类 (3) 1.3 信干扰的一般过程和影响因素 (5) 二、通信抗干扰 (6) 2.1概述 (6) 2.2通信抗干扰原理 (7) 2.3抗干扰技术 (8) 三、直接序列扩频 (8) 3.1 DS扩频技术基本原理 (8) 3.2 DS抗干扰性能分析 (10) 四、小结 (12)

一、通信干扰概述 1.1 通信干扰的特点 对无线电通信过程的干扰是在无线电通信技术诞生之前就已经客观存在了,如天线干扰和工业干扰等,但是人为有意的无线电干扰却是在无线电通信技术成功应用于战争研究之后才发展起来的。其特点可归纳如下。 1.对抗性 通信干扰是为了破坏或扰乱敌方的无线电通信。其信号发射目的不在于传送某种信息,而在于用干扰中携带的信息去压制和破坏敌方的通信。 2.进攻性 无线电通信是有源的、积极地、主动地,他千方百计的“杀入”到敌方通信系统内部,所以干扰是有进攻性的。 3.先进性 通信干扰每时每刻都以敌方为对象,因此它必须跟踪敌方通信技术的最新发展,并且设法超过敌方,只有这样才能开发出克敌制胜的通信干扰设备。 4.灵活性和预见性 作为对抗性武器,通信干扰系统逆序具备敌变我变的能力,现代战场瞬息万变,为了立于不败之地,通信干扰系统的开发和研究必须注重功能的灵活性和发展的预见性。 5.技战综合性 通信干扰系统有如其他武器一样,其作用不仅取决于技术性能的优良,在很大程度上还取决于其战术使用方法。 6.综合对抗性 无线电通信系统随着现代化战争的发展,已从过去单独的、分散的、局部的发展成为联合的、一体的、全局的通信指挥系统。 7.工作频带宽 无线电通信干扰设备随着现代军事无线电技术的发展,需要覆盖的频率范围

天基通信技术及其发展趋势

天基通信技术及其发展趋势 摘要:综述了卫星通信网中使用的CDMA、抗干扰、MPLS等技术和卫星通信的发展趋势,并对我国卫星通信的发展进行了展望。 关键词:卫星通信CDMA 抗干扰MPLS 发展趋势 卫星通信是以卫星作为中继的一种通信方式,是在地面微波中继通信和空间电子技术的基础上发展起来的,具有通信距离远、覆盖范围广、不受地面条件的约束、建站成本与通信距离无关、灵活机动、能多址连接且通信容量较大等优点,在全球许多领域应用效果很好,尤其在军事上具有重要的应用价值。 1 卫星通信网络的定义 卫星通信网络是利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波,从而实现两个或多个地面站之间通信的网络。其中,地面站是指设在地球表面(包括地面、水面和大气层)的通信站,也称为地球站。通信卫星的作用相当于离地面很高的中继站。卫星通信网络分为延迟转发式通信网络和立即转发式通信网络。 当卫星的运行轨道属于低轨道时,对于相对较远的地面站而言,要进行远距离实时通信,除采用延迟转发方式(利用一颗卫星)外,也可以利用多颗低轨道卫星进行转发,这种网络就是通常所说的低轨道移动卫星通信网络。 2 卫星通信中的主要技术 2.1 CDMA技术 CDMA(码分多址)系统通过采用话音激活技术、前向纠错(FEC)技术、功率控制技术、频率复用技术、扇区技术等技术手段,可使CDMA系统容量大幅扩大,同时,它还具有抗多径干扰能力、更好的话音质量和更低的功耗以及软区切换等优点。CDMA以其本身所具有的特点及优越性而广泛应用于数字卫星通信系统中。特别是近年来,小卫星技术的发展为实现全球移动通信和卫星通信提供了条件,利用分布在中、低轨道的许多小卫星实现全球个人通信,已在国际上逐渐形成完善的体系。

移动通信系统干扰原因及解决措施

移动通信系统干扰原因及解决措施 【摘要】本文对移动通信系统干扰来源及原因进行了描述,并对现有干扰解决措施进行了分析和展望。 【关键词】移动通信;系统;抗干扰技术 移动通信系统的干扰是影响无线网络丢包率,连接速率等系统指标的重要因素之一。它不仅影响我们网络的正常运行,还会影响用户的通话质量。对移动通信系统内部以及系统之间由于无用辐射、阻塞等原因造成的干扰进行研究,评估干扰影响的程度,从而寻找有效规避干扰的措施,以高效可靠地利用宝贵的频率资源,提供无线通信服务,一直是无线通信系统研究与应用中的一项重要内容。 一、移动通信技术干扰来源及原因 移动通信网络中的射频干扰研究变得越来越重要。干扰的产生多种多样的,原有的专用无线电系统占用了现有的频率资源,不同运营商的网络配置错误,发射机本身的设置,单元重叠,环境,电磁兼容性(EMI)和故意干扰等问题。这是移动通信网络中无线电频率干扰的原因。移动通信系统的干扰主要有:同信道干扰,相邻信道干扰,带外干扰,互调干扰和阻塞干扰。 1、移动通信内部频率的干扰:目前陆地移动蜂窝系统使用频率重用来提高频率利用率。虽然这增加了系统的容量,但它也增加了系统干扰的程度。这些干扰主要包括: (1)同频干扰:如果使用相同频率的两个载波频率太靠近,则它们将相互干扰。 (2)邻频干扰:RF载波频率受到另一个使用附近频率的RF载波频率的干扰。 (3)互调干扰:当两个或更多不同频率信号作用于非线性电路时,它们将相互调制以产生新的频率信号输出。如果频率落在接收器工作信道带宽内,则对接收器构成干扰。 2、外来电波的强烈干扰:由于移动通信是通过无线电波传输的,当空中的某些电波在一定程度上干扰了正在使用的无线电波时,这将导致信噪比下降到标准值以下,影响通话质量。这些干扰波的来源非常复杂并且很多,例如工业干扰,电源火花干扰,来自天空的干扰以及其他专业附近无线电波的干扰。

信号抗干扰课程报告

《新一代无线通信关键技术》课程报告无线通信抗干扰技术及发展趋势

摘要 无线通信技术特别是个人移动通信蜂窝小区的快速发展,使用户摆脱有线终端的弊端,实现实际的个人移动性。而完善的抗干扰技术,是保证通信有序和畅通的先决条件。在当今日益恶劣的电磁环境中,无线通信时常面临各种干扰,因此对无线通信的抗干扰技术要进行深入的研究。在现代的无线通信系统中,由于所处的电磁环境相当复杂,这种干扰不仅有自然干扰,还有人为干扰。实际上信息化的发展,不仅要求点对点的通信系统具有抗干扰能力,更重要的是整个通信系统和网络要具有综合抗干扰的能力,衰落和干扰是制约无线通信系统性能的主要因素。为了能在任何复杂的电磁环境下完成信息传输,尤其是面对极端恶劣通信环境中微弱信号检测时,无线通信抗干扰技术研究和应用,以及抗干扰技术的综合优化具有重要的现实意义和工程价值,也已逐渐成为无线通信研究领域中的一个热点。 关键词:无线通信,抗干扰,综合抗干扰,研究进展

第一章引言 1.综合抗干扰通信的研究背景 近年来,无线通信技术发展迅猛,各种无线和移动通信设备被广泛应用在各个领域,如工业、医药、传媒、安全、网络、个人通信等,有效提高了信息传递的效率,促进了社会生产力的发展,丰富了人们的日常生活,成为了人类文明不可分割的一部分。 然而,随着无线通信应用范围不断拓展,一些极端通信条件下的无线通信应用已经融入在人们的日常生活中,如卫星导航、卫星通信和深空通信等。这些无线通信系统的发射功率受到限制,信号传播距离远,信道环境恶劣,接收端信号非常微弱,信噪比极低,容易受到自然和人为的干扰。 无线通信各种自然和人为性的干扰信号,包括机器噪声,码间干扰,单音干扰,宽窄带干扰,多址干扰,天线之间的干扰等。各种形式的干扰信号为通信系统带来了巨大的损害,因此为了使信息能安全可靠地传输,必须在无线通信手段中采用各种抗干扰技术。深入研究抗干扰信号处理技术,通信系统、网络级综合抗干扰的内涵、相关要素和体系结构,研究综合抗干扰的基本理论,开发通信系统和网络的综合抗干扰技术,优化通信系统和网络的抗干扰性能,是通信信号处理和研究中的要点和重点。随着抗干扰通信技术的进步和发展,特别是综合抗干扰通信技术的研究、发展与应用,一些迫切需要解决的问题出现在我们面前各种扩频的、非扩频的,时域的、频域的、功率域的抗干扰技术与措施由于它们的抗干扰机理不同,目前尚无统一的抗干扰理论进行定性和定量分析。 一般面对多系统共存通信对高频谱利用率的要求,多天线技术能够利用阵列增益,有效提高抑制信道干扰的能力,从而提高通信系统的数据传输率,增大了系统容量。而基于多天线技术的多入多出(Multiple Input Multiple Output,MIMO),利用编码技术,除阵列增益以外,还能获得分集增益和复用增益,进一步提高了系统的容量和抗干扰能力。为了更加有效地利用频谱资源,研究人员提出了正交频分复用(OFDM) 技术和基于OFDM 的多址接入技术OFDMA。应用中发现,OFDMA信号的缺点也明显,由于信号具有较高峰均比(PAPR)特性,为了保证发射机输出误差向量幅度(EVM)和杂散满足指标要求,需要发射机功放有较大的线性范围,从而导致发射机效率下降,不适宜在手持终端中使用。针对OFDMA的缺点,第三代移动通信长期演进(LTE)上行链路的多址接入方案选择了单载波频分复用(SC-FDMA)技术。与OFDMA技术相比,SC-FDMA有效降低了PAPR,发射机设计时可以选择较为廉价的功放,降低了设备的成本,同时延长了手持终端的可使用时间。 第二章无线通信抗干扰技术研究现状 1.无线传播环境 无线传播环境非常复杂:首先,无线信道对所有无线设备都是开放的,各种电子设备和无线通信系统共存于其中。其次,无线信号传播路径异常复杂,不仅有视距传播中的路径损耗,还会面临各种复杂的地理环境,如丘陵、山地或城市建筑群等。因此,无线信号到达接收端时,经过了信道畸变,并叠加了各种干扰。作为无线通信中的典型应用,卫星导航、卫星通信和深空通信是远距离。远距离通信过程中,无线信号经过路径损耗和多径衰落等影响,达到接收端时已经非常微弱。 伴随着个人移动通信服务的广泛应用,通用移动通信系统获得了迅猛发展。从20 世纪80 年代,“第一代”移动通信系统实现大规模商业应用,到LTE标准的制定,仅仅用了20多年的时间。如此短时间的更新换代,以及投资成本、用户群等因素,“第四代”将和“第三代”、“第二代”长期共存。为了各系统能够有效利用无线频谱资源,ITU-R为这些技术分配了相应的频段。但是,实际的多系统通信环境中,无线通信设备发射机输出信号存在带外

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