抗干扰技术论文范例6篇

抗干扰技术论文

抗干扰技术论文范文1

【关键词】卫星导航;干扰技术;抗干扰技术

卫星导航在社会生活和军事领域当中起到了越来越多的作用,从日常的定位,到军用的精确制导,都离不开卫星导航。然而,在实际应用当中,由于种种原因,卫星系统会受到干扰,影响了使用国和用户的。因此,如何提高卫星系统的抗干扰的技术是当前各国研究者重点的研究课题[1]。本文介绍了干扰的类型和工具原理,抗干扰技术的分类和发展动向,为我国的卫星导航抗干扰技术的发展提供借鉴。

1.干扰的类型

对卫星的导航一般主要分为干扰型和压制型两种,由于卫星导航也是电子系统的一个集成,因此,一般的电子干扰技术也能用在对卫星的干扰上。

1.1 压制式干扰

压制式的干扰就是利用特殊的发射装置对卫星发射电磁信号,让卫星不能正常的接受和发射信号,也无法进行导航。这种干扰方式的特点是技术难度低,使用相对简单,功率大的。但这种干扰方式也会使本方的导航通讯出现不畅,因此,使用范围比较受限制[2]。

1.2 干扰型干扰

与压制式干扰不同,干扰型干扰向卫星发射假的信号,造成卫星的导航信息不准确,或者发出错误的信号,起不到应有的导航作用。这种干扰方式的特点是技术难度比较高,需要知道所要干扰的卫星系统的具体工作参数,虽然效果要比压制式干扰好,且不影响本方正常的通讯,但是掌握难度非常的高。

2.抗干扰技术的发展

所谓的抗干扰就是利用特定的手段对卫星的信息接收,传送方式和功率等进行处理,使卫星能够分辨有用和无用信号,正确的接收所需要的信号。在卫星抗干扰技术中主要有以下几种。

2.1 伪卫星法

伪卫星法就是在地面设定发射装置,或者发射无人驾驶飞行器,或者小卫星来模拟虚拟的卫星来发射信号。通过这种方式,使得干扰方不易分清哪颗是真正的导航卫星,提高干扰的成本和难度,这种方式通常运用在军事领域,尤其是战争时期。

2.2 天线抗干扰技术

天线抗干扰技术是卫星通信中常用的抗干扰措施,具体有多波束天线、自适应调零天线和智能天线技术几种。

多波束天线就是改变波束的方向和范围,根据需要调整波束来提搞干扰能力的。反射式MBA、透射式MBA和直接辐射相控阵MBA是常用的三种方式。自适应调零天线则是根据需要对天线的阵元进行对应的加权处理,在面对干扰源方向调零,从而降低受干扰的程度。智能天线是安装在卫星信号接收的新型天线,这种天线阵可以产生多个子波束,按照设定指向工作区,从而使系统达到最佳的工作状态。

2.3 扩展频谱抗干扰技术

因为扩展频谱技术在无线电应用上能够明显的对抗干扰,再加卫星的干扰源不固定,因此,这种技术是非常重要的。扩展频谱抗干扰技术有直接序列扩频和跳频抗干扰,还有两种技术的组合体[3]。

直接序列扩频将卫星接收的信号变成了窄带信号,而干扰信号却同时变成了宽带信号,通过这种方式将干扰源的能量进行过滤,这样信噪比得到了提高,抗干扰能力也得到了提高。直接序列扩频的优点是技术成熟,无论是理论还是实验应用都早,并在实际应用得到了广泛的认可。

跳频是在预先设定的频率中进行随机的跳动选择,时间和频率都不固定,信号的传输不容易被掌握,因此,不易受到干扰。以美国为例,在新发射的军用卫星上其跳频的达到了4000跳/S,抗干扰能力极强。我国现在也对此展开了大量的研究,但是在高频跳频仍然处于理论研究程度。

而这两种技术的混合则是直接序列扩频的技术上,新增加了跳频的功能。这也是现在的一种技术趋势,美国的Milstar和FLSTACOM就采用了这两种技术的混合体制。

2.4 编码调制技术

前向纠错可以用来在卫星系统的差错控制上,采用的编码有vitebi译码、自正交卷积码门限译码、BCH码、R―S码等几种。当卫星受到干扰时,级联编码技术是优先的选择,这种编码由两种简单的编码方式组合而成,比普通的单一编码获得明显的编码收益。近几年的数字技术的发展,这种编码方式得到了越来越多的应用和研究[4]。

PSK技术,连续相位调制(CPM)方式和格状编码调制技术(3X2M)也都非常适用于卫星的抗干扰技术。选择恰当的编码方式不但可以提高卫星系统的性能,还可以明显的提高抗干扰的容限。例如,最近流行的8PSK与TCM结合的编码方式,就比相干解调QPS有着5db误码性能的提高。

2.5 限幅技术

在现有的卫星抗干扰技术上,限幅技术是运用的最为普遍的一种。无论是美国的GPS,还是俄罗斯的GLONASS都不同程度上采用了限幅技术。这种技术的机理是防止卫星发射器的出现饱和,而导致无法发射信号的情况出现。

限幅技术又可分为硬限幅和软限幅两种。硬限幅采用增大信号来压缩较小的信号源,线性为非线性,工作的压缩比率与所受的干扰类型等相关,当遭遇到连续的干扰式,压缩比会明显增大。与硬限幅不同,软限幅工作区域却有两个,分别是线性区和限幅区,而且比硬限幅有4db的性能提高[5]。

2.6 光通信

光通信是现在卫星导航信号传统的一个热点,与电磁传送不同,光传递不易受干扰,容量可以达到1G/t。现在世界各国都大力研究光通信技术,其中以美国发展最快,而且已经应用在卫星导航技术,尤其是在抗干扰性能上表现突出。

3.总结

卫星的抗干扰技术是未来卫星技术发展的一个重要课题,要从现在有的抗干扰技术出发,以高性能且低成本为目标。同时,将现有的抗干扰技术有机的结合起来,形成具有综合性的抗干扰能力。使卫星系统保证高效的性能,又有灵活的组网能力,还能有效的应对各种现有和将来可能出现的干扰技术。

未来的抗干扰主要集中在智能天线技术,自适应的扩频技术,为卫星通信找到最合适的信号调制方式,研究适用性强但技术含量高的算法和复合的干扰体制。

参考文献

[1]胡.基于混合扩频的导航卫星抗干扰技术[J].电子设计工程,2012,20(6):79-82.

[2]黄爱军.卫星通信抗干扰设计考虑及性能分析[J].电讯技术,2012,52(3):259-263.

[3]王志军,白旭平,刘琼俐等.卫星通信系统中的抗干扰技术研究[J].通信技术,2012,45(7):10-13.

[4]黄晓飞,徐池.卫星通信干扰样式研究[J].航天电子对抗,2012,27(6):17-19.

抗干扰技术论文范文2

关键词:无线通信 互调干扰 同频干扰 抗干扰

中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)05-0000-00

1 抗干扰技术的研究背景

伴随着无线通信应用范围的不断扩大,无线通信技术已经融入到我们生活,然而通信条件却受到各种因素的影响,有些地区的通信条件甚至可以用极端恶劣来形容,其中最常见的干扰有互调干扰、同频干扰,对于通信工作者来说如何根据这些干扰所产生的机理,来采取有效的抗干扰措施,进而提高通信网络的质量,增强通信系统的数据传输速率,提高抑制提高抑制信道干扰的能力,同时增大了系统容量这是通信中的重要课题。

2 无线通信抗干扰技术研究现状

2.1 当前无线通信网络传播环境

目前无线通信传播环境非常复杂,原因有以下几点:第一,无线通信信号的传播路径复杂。不仅有视距传播中的路径损耗,而且传播过程中要面临着复杂的地理环境,比如城市高层建筑群、山地、丘陵等等所以就会导致接收端在接收无线信号时,往往是经过可信道畸变的信号,并且叠加了各种的干扰,造成通信信号质量下降。第二,无线通信通道是对范围内的所有无线设备开放的,这就使的各种无线通信系统和无线通信设备共存其中。如果衰落或干扰强度很高,无线信号达到接收端时可能存在两种状态:(1)通信链路中的干扰信号相对于期望信号很大,使得接收信号相对于干扰很微弱。(2)由于路径损耗和多径衰落,接收信号本身已经非常微弱。

2.2 互调干扰

2.2.1 互调干扰类型

互调干扰是指几个不同频率的信号通过非线性电路时,会产生与有用信号频率相同或相近的频率组合,而对通信系统构成的一种干扰,常见的互调干扰有,发射机互调干扰、接收机互调干扰、外部效应引起的互调干扰。

(1)发射机互调干扰。发射机互调干扰是指由于其他信道的发射信号或 RF 共用器件耦合到发射机末级与本机,发射信号在功放电路中相互调制而产生新的频率组合,随同有用信号一起发射出去,对接收机形成干扰。

(2)接收机互调干扰。在接收机的前端电路中,同时两个偏离接收频率的干扰信号同时侵入接收机时,由于高频放大器和变频器的非线性,使其调制而产生互调频率,互调频率落入接收机频带内造成的干扰。

(3)外部效应引起的互调干扰。在发射端的传输电路中,常常会因为反馈线接头、天线等接点的接触效果不好,或者在传输过程中异种金属的接触导致非线性的干扰,在强射频电场中起到检波的作用从而产生互调干扰。由外部效应引起的互调干扰特性比较复杂,可能会因为气候的变化而产生的干扰程度也不尽相同。

解决互调干扰的方法很多,传统的解决方法是试探法。试探法是先给定几种方案,然后用无线端口的响应情况从而测出互调干扰的量级,再通过测量实际的数据给子系统给予一定补偿或者通过降低天线间耦合度方面进行完善,主要是通过改变天线的布局来实现。

2.2.2 减少发射机互调干扰采取的措施

(1)加强发射机和天线馈线的匹配度。(2)在发射机和天线之间,可通过插入单向隔离器或者是单向隔离器与腔体滤波期的组合器件降低干扰。(3)完善发射机末级功放的性能,提高发射机线性动态范围。(4)在规划和建设设计台站时,应根据互调干扰的程度选用无三阶互调工作频率组。

2.2.3 减少接收机互调干扰采取的措施

(1)接收机输入回路应有良好的选择性,如采用多级调谐回路,以减少进入高效的强干扰。(2)高放和混频器宜采用具有平方律特性的器件,如结型场效应管。(3)接收机前端加入衰减器,降低干扰信号电平。

2.2.4 减少外部效应引起的互调干扰

在施工和平日检修过程中,应重点注意插件的接触性,特别是发信机的高频滤波器、射频避雷器、天线等关键器件的接触性,注意检查系统外的异种金属的干扰产生非线性干扰,注意保护设备的玩好性,暴露室外的设备应涂防锈涂料。

2.3 同频干扰

凡是无用信号的载频与有用信号的载频相同,并对接收同频道有用的信号的接收机造成干扰的都称为同频干扰。协调解决同频干扰的方法也有多种,常用的有降低发射机功率、接收机灵敏度,降低天线高度或增益,更换工作频率,相邻发射台的载频采用 2/3 行频(10KHz)偏置,可降低对同频保护度要求等等。

3 无线通信系统抗干扰技术概述

在对无线通信系统抗干扰技术研究的过程中,其中最重要的问题就是如何衡量算法或系统的性能。一般情况下衡量算法性能的方法有以下三种:①首先进行理论分析,从而获得算法和系统性能的理论表达式。此方法的优点是,结果是通过理论分析得来的,准确率高,而且具有普遍意义。缺点是约束条件比较多,在复杂环境下不适用。②通过计算机仿真软件进行仿真分析。优点是操作起来简单实用,能过模拟实际的通信环境,也可以降低成本,缺点是仿真时间长,仿真过程中随机过程的场景模型不能很好的重现实际场景。③通过测试床或者实现硬件平台,从而测得实际的数据并进行统计学分析。优点大大降低时间,统计的数据量大,能过很好的重现实际通信场景,结果直观。缺点成本高,测试周期比较长。一般结合算法或系统实现阶段的验证。

4 抗干扰技术的未来

由于无线通信的方便、快捷、高效等特性,它必将是21世纪的主流通信方式。随着无线通信技术的发展,无线通信中的抗干扰技术也在迅猛发展。无线通信中的抗干扰技术模式很多,方法也很多,效果也都不错。可以大致总结出抗干扰技术的发展趋势:(1)抗干扰技术呈现出多种技术综合使用的趋势,这是由于无线通信信道复制性所决定的;(2)抗干扰技术出现网络化过程,利用计算机网络抗干扰正在日益崛起;(3)为了满足未来的通信前景,各种新的抗干扰技术正在不断诞生和发展。总之,抗干扰技术向着复杂化、综合化、新型化的方向持续发展是不容置疑的。

参考文献

[1]曾一凡,李晖.扩频通信原理[M].北京:机械工业出版社,2005.

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【关键词】数字信号传输屏蔽技术抗干扰

自信息技术兴起以来,信号的抗干扰技术作为信息传输的关键技术之一,有着重要的研究意义。在无线网络广泛应用的今天,其信息传输线路的有线路段面临着更为复杂的信号干扰,这些来自于设备内部和外部的干扰信号与信源信号混合,导致信号接收方进行错误解码,最终导致信号终端产生错误指令,使得系统不能正常运行。

一、数字信号传输中的屏蔽技术与双绞线传输

1.1屏蔽技术

在数字信号传输中,屏蔽技术是在屏蔽体中将空间磁场、电场以及藕合的电磁场部分分割开来,进而分离空间藕合通道。在这过程中,良好的接地与屏蔽,不仅可以减小藕合噪声,还可以得到较好的抗干扰成果。具体的屏蔽方法是将相对较低的电阻材料作为数字信号传输的屏蔽体,将要求分割的区域包围起来,被分割的部分不仅是容易干扰的部分,干扰源也可以。这样在屏蔽被隔离部分遭到外来干扰的同时,也屏蔽了隔离部分再对外界进行干扰。

1、电场屏蔽。从基础的电学理论知识来看,让任何形状的导体处于电场,电力线都能垂直的终止在导体表层,并且不会穿过导体,因此放在空腔内部的一切物体都不会受到外界因素影响。这种现象也被称为静电型屏蔽,通过这一特征,不仅可以屏蔽电子信号与相关设施的导线传输,还可以让其免受干扰。但是,一旦导体没有接地,进入空腔就会成为等电势,并且等电势的值会随着电场变化而变化。此时,如果将导体接地,腔内的电势就不会发生改变,内部设备的电场也不会对外界构成任何影响。2、电磁场屏蔽。在数字信号传输中,电磁场屏蔽通常用来控制电磁场对电路的影响。从理论角度来看,电磁场变化频率越高,它的辐射就越强。因此,在数字信号电磁场屏蔽中,不仅包含了对辐射干扰的屏蔽,还包含感应屏蔽。

1.2金属屏蔽线与双绞线的应用

1、双绞线抗干扰。在双绞线磁场感应控制中,由于相邻回路始终处于同一导线,电流、噪声相等,并且呈反向状态,相互抵消。也就是说,导线长度相等,特性阻抗输出、输入相等时,就能达到最佳的噪声抑制效果。如果将信号返回线与输出线拧合,拧绞节距与噪声抑制就会以正比例形式呈现。在实际应用中,由于各种因素影响,两根导线根本不可能完全相等,时常由于不同的阻抗,让感应噪声残留在信号传输中。2、屏蔽线抗干扰原理。在屏蔽线使用时,由于导线和屏蔽层存在电容分布,当外层屏蔽时,就必须接地;反之就会通过电容分布、屏蔽层将干扰置于导线。在这过程中,屏蔽接地的方法一般采用在屏蔽层一端接地的形式,控制两端接地对电阻压降引起的干扰;而屏蔽线不仅能有效控制静电干扰,对电磁感应没有任何影响。

二、接地

从大量应用实践来看,数字信号是否能够准确的传输和屏蔽线接地有很大关系,而接地工艺水平就是控制噪声的有效方法。良好的接地能有效控制系统内部的藕合作用,在控制外部干扰的同时,不断增强系统抗干扰水平。相反,如果不能很好的处理接地,就会出现噪声藕合现象。因此,在数字信号抗干扰设计中,必须认真分析接地方式。

电缆信号屏蔽地点,一般根据外界抗干扰信号强度与地线安装环境。当信号源位于噪声共模电压时,就可以直接向屏蔽外层与信号线进行电容充电。如果电缆屏蔽层在接地外侧时,噪声就会入地,进而让芯线感应出电压噪声。为了避免这类现象对芯线造成的干扰,接地一般在屏蔽层外部,让电流噪声直接接地。

如果信号源干扰不太严重,利用芯线和屏蔽层的电容分布不会对信号造成严重干扰,并且在信号源安装中相对困难,就可以将接地选择在接收器入口。如果信号源没有很强的共模干扰,并且电流地线能够忽略时,就可以使用两点接地或者抑制静电干扰的方法,让静电感应入地。

三、结束语

抗干扰技术在数字信号传输中作为一项难度很大的技术,对信号传输以及电力系统都有重要作用。因此,在实际工作中,必须将隔离、屏蔽、接地有机的联系起来,在抑制各种干扰的同时,让信号正确传输。

参考文献

[1]孙伟.浅谈数字信号在传输过程中的抗干扰方案[J].中国新通信,2013,(6):87

[2]刘壮.数字电视地面传输系统中抗干扰技术的研究[D].东南大学,2008

抗干扰技术论文范文4

【关键词】 军事通信 抗干扰 技术 分析

前言:当前,军事抗干扰技术在我国的军事领域被广泛应用,有利于提高军队的战斗力,是现代信息化的重要展现,成为军事作战中的重要内容,对提高军队的作战能力起到了重要的作用。军事通信抗干扰技术是一门独立的学科,培养了优秀的军事人才,在军事作战中应该充分利用该项技术,提高军队的综合实力和军队抗干扰能力。促进军事通信实效性、保密性的提高,为军事作战提供强有力的通信保障。

一、军事通信抗干扰技术概述

军事通信抗干扰主要是指在军事作战的过程中,能够提高军事的防御能力,能够有效的提高通信干扰、截取和侦查方面的军事抗干扰能力,为军事作战提供良好的基础。在军事中应用通信抗干扰技术的主要目的是能够提高军事作战中的反干扰、抗截取和反侦察能力,能够将抗干扰技术控制在一定的范围内,防止对军事通信信息造成的侵袭,确保军事通信的安全性。军事抗干扰主要是指避免通信信号受到干扰方信号的影响,能够确保通信信息的及时接收,实现信息的安全接收[1]。

二、军事通信抗干扰技术种类分析

1、直扩技术。直扩技术在实际的运用中,主要是指那些需要等待传输的频谱,通过利用随机扩频码对频谱进行扩展的过程中,能够形成宽带信号,实现对信息的有效传输,能够确保信息传输的可靠性和安全性。存在频道密度低和抗干扰能力强的优点,会导致伪码编码器制作相对比较困难的情况,不能单独被应用在VHF等通信设备中。

2、跳频技术和跳时技术。调频技术和跳时技术被广泛的应用在军事作战中,在实际的应用过程中,应该按照相关的应用原理进行应用,需要将信息码盒通过伪随机码进行交叠来实现,能够对实现对射频波载输出频道的有效控制,能够确保信息传输的安全性,防止信号被敌方干扰,具有较强的抗敌能力。而跳时技术具有远近效应一致性,能够对躲避信号进行合理的分配,防止干扰机出现连续发射信号情况的产生,能够提高信号的抗干扰能力,具有较强的实用性[2]。

3、混合扩频和自适应干扰抑制技术。混合扩频技术在军事通信行业的应用中,主要是通过在DS/FH中应用,来提高自身的抗干扰能力,展现出了较强的隐蔽,是当前军事通信行业中一项重要的抗干扰技术,能够有效的解决远近效应和同台干扰现象。而自适应干扰抑制技术应用的主要原理是能够对自身的系统结构和系统参数进行改变,适应电磁环境的能力较强,信号抗干扰能力相对较强,能够有效的解决通信抗干扰情况,实现对信号的测量和跟踪处理。

4、猝发通信技术。猝发通信技术在军事通信行业的应用过程中,需要将通信信息进行封装,然后按照具体的发送标准进行信息的发送,能够实现对信息的快速发送,再通过接收机来完成信息的接收,需要将信息接收的速率控制在正常的速率,实现对原始数据的恢复。猝发技术自身具有较强的短暂性和随机性的特点,能够防止信息出现被他人窃取和监听的情况,猝发通信技术设备主要由数字信息猝发装置和调制式数字信息猝发装置组成,共同来组成数字信息模块[3]。

5、纠错编码技术。纠错编码技术在实际的应用中,主要是通过降低信息穿速度和调增信息多余面的形式来形成,能够强化军事通信行业的抗扰能力,是军事抗干扰技术的重要组成部分。在当前的军事领域中,军事纠错方法主要是由前向、反馈、反馈前向纠错法来组成的,具有强大的抗干扰能力,展现出强大的信号抗干扰能力和纠正错误能力,能够避免接收到错误的信息,确保接收信息的真实性。通过更新纠错编码技术,能够形成再生信号,强化数字信息的接收能力,提高军事通信的抗干扰能力。

6、综合抗干扰技术。随着科学技术的发展,促进了军事抗干扰能力的增强,科技人员对军事通信行业的内部工作做出了系统的研究,针对通信行业发展的现状,提出了抗干扰技术。综合技术抗干扰技术是其他抗干扰技术的综合,能够实现对多种抗干扰技术的统一。例如,美国的JTIDS系统就是综合性跳频技术、信息加密技术和自适应技术的综合抗干扰技术。法国的PR4G电台,是跳频技术、保密技术和自适应技术的综合抗干扰技术,这两种技术都展现出了较强的信息抗干扰能力。

三、结论

本文主要对军事通信抗干扰技术进行了详细的分析,了解到了当前通信抗干扰技术的水平。应该充分发挥通信抗干扰技术的优势,对抗干扰技术进行合理的应用,掌握抗干扰技术的形态和发展的动向,促进抗干扰技术应用水平的提高,为军事行业做出贡献。

参 考 文 献

[1]孙钢. 关于无线通信中抗干扰技术的研究[J]. 电子制作,2014,No.25506:142.

抗干扰技术论文范文5

关键词:通信电子战技术

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,能够尽可能的靠近扰的通信系统,因此应用的比较广泛。

(一)车载式系统:

典型设备的主要品种有现在北约许多国家装备的“犀牛”机动式高频波段探测器干扰系统,其频率范围为1.5-30兆赫,输出功率1000瓦,它采用分时技术,具有多信道干扰能力,可对付频率捷变猝发或每秒数十跳的跳频通信系统;戴勒姆—克莱斯勒宇航公司最新开发的干扰系统可干扰卫星、移动电话、无人机载数据链路。GPS和Glonass卫星导航系统。其输出功率1000瓦,可对付现代通信链路;以色列塔迪兰公司研制的战术通信自动干扰系统(TACJS)可装载到装甲运输车或高机动车辆的方仓内,频率范围为2—1000兆赫,输出功率0.5—2千瓦可调。

(二)舰载通信干扰系统:

作战舰艇也可以装备通信干扰系统来破坏敌军的通信,沙特阿拉伯海军的三艘F3000S护卫舰装备的电子战系统包括泰利斯公司生产的Altesse通信波段电子支援系统和TRC281通信干扰系统,Altesse系统还能够与泰利斯公司的RRC274HF/VHF/UHF波段数字通信干扰机进行连接。

(三)机载通信干扰系统:

它分为有人机载干扰系统和无人机载干扰系统AN/USQ—113是EA—6B“徘徊者电战飞机上的专用通信干扰系统,90年代末进行了升级,安装有新的接收机、功放器和发射机,扩大了系统的频率覆盖范围。AN/ALQ—99干扰系统不仅可对付30兆赫—1吉赫的雷达,还带有专门对付俄罗斯的VHF和UHF雷达,也能够有效干扰在VHF和UHF频段工作的通信系统。此外还可以进入战场上空干扰定向通信链路。美空军第41电子战中队目前使用的标准型为BLOCK30型,2000年以来有6架EC—130H改进为BLOCK35型,采用数字系统代替原有的模拟系统,并加装战术无线电对抗系统和数字压缩机。无人机载通信干扰系统尤以美国、俄罗斯等一些发达国家装备值得引起高度重视。美军现已在500余架BQM—147A“敢死蜂”无人机安装了通信干扰机;其陆军对RQ—5A“猎手”无人机也进行了通信干扰机有效载荷试验。俄罗斯雅科夫列夫公司正在研制:“蜜蜂”无人机的专用机型。它使用GPS导航技术,通过一个地面控制站能同时控制多达32架无人机。

二、通信抗干扰主要技术

(一)扩展频谱抗干扰技术

1、跳频扩频技术(FH—SS):跳频技术是用扩频码去进行频移键控,使载波频率不断跳变而扩展频谱的一种方法,因技术比较成熟,抗干扰能力较强,已在战术通信中得到广泛应用。国外自60年代起开始研究,到了80年代,跳频电台已成为世界各主要国家的重要通信装备,到了90年代更融入了DSP技术和计算机网络技术,目前正向着适应、高速,变数率和宽带的方向发展。

(1)自适应跳频,使得适应带宽和速率调整更加灵活。典型设备美国的Milstar军事星在EHF频段因频谱资源丰富,可在1GHz的频带内实现快速宽带跳频,使得现有的干扰技术无法对它实施有效的干扰。英国Racal公司生产的Panther-H高频电台有通用定频、自适应定频和智能跳频三种方式。在智能跳频方式中可对128个频率扫描,从中选出一组静噪频率据称这种智能跳频方式在传输质量上优于传统方式。采用跳速多变的方式,可不断打乱敌方的侦察和跟踪部署,是有效的抗跟踪干扰措施之一。美国Litlon公司早在80年代中期就推出多速率的7680抗干扰通信设备。法国Thomson-CSF公司1996年推出的海军电台ERM-9000(VHF/UHF)亦具有低速和快速跳频能力。瑞典Shadow技术公司于1995年推出的SFH-41型CHAMELEON跳频VHF手持电台有3个跳频速率(分别为12.5、20、50跳、秒),且跳速在任何频率上的驻留时间都很短。现有扫描器还很难锁定这样的信号,因此其防窃听、抗干扰能力更强。

(2)功率自适应跳频是通信方对每个有效频率自适应地调整发射功率,使功率输出在满足收端正常接收的情况下达到最低,提高信号的隐蔽性,从而达到抗干扰目的,其关键技术是宽带、大动态范围的可变增益功率放大器。以色列Yadiran通信公司的HF-6000自适应HF/SSB跳频电台,可在全频段自适应跳频,其跳速在15-20跳/秒范围可变。具有自适应射频功率输出,自动化信道频率选择,机内自动建立链路等功能。

(3)跳频空闲信道搜索跳频(跳频FCS)是一种新的跳频自适应技术。法国Thomson-CSF公司的新型战术通信系列电台PR4G在1996年的改进中增加了跳频空闲信道搜索功能,这种方式在每次通话前对全部信道进行空闲信道检测,即使大部分频率扰,仍可保持通信。

(4)差分跳频(DFH)技术是一种新的跳频技术,美国LockheedSanders公司1995出品的HF增强型相关跳频电台(CHESS)是一种能保障低截收和检测概率及高抗干扰能力的高速短波跳频系统。它是新一代短波扩展频谱技术的代表。跳速5000跳/秒,信道探测每秒开销200个频率,其余4800个频率用于传数据。

2、直接序列扩频(DS)技术

直接序列扩频是一种真正对抗的抗干扰体制,它将有用信号在很宽的频带上进行扩展,使单位频带内的功率变小,即信号的功率谱密度变低,通信可在信道噪声和热噪声的背景下,用很低的信号功率谱进行通信,使信号淹没的噪声里,敌方不容易发现信号。该技术的特点是信号隐蔽性好,截获概率低,并能抗多径干扰,而且容易实现码分多址(CDMA)体制。

典型的产品有美国SICOM公司1995年在美国95年联合武士互通性演示验证(JWID''''95)演示会上演示它开发的宽带短波收发信机。

3、跳时扩频(TH)

由于简单的跳时抗干扰性不强,很少单独使用,常与其它方式组合使用。此外还有将以上各种方式集成后混合扩频技术,进一步增强了系统抗干扰性。限于篇幅限制,不做详细讨论。

(二)非扩频类的通信抗干扰技术

1、自适应天线技术

对于空间不同方向来的各种干扰,自适应天线可以通过调整其各单元上的振幅和相位分布,波瓣在这些干扰方向上形成零点,从而减小或避免干扰信号的影响,如果干扰源在空间不断运动,自适应天线则可以相应改变波瓣零点的位置,继续对干扰信号进行抑制。如果干扰信号是宽带的,自适应天线还可以在对应的方向处,形成较宽角度的凹口,以对抗宽频带干扰。美军的第三代国防卫星通信系统(DSCS-Ⅲ)就使用了抗干扰的自适应调零天线。

2、猝发通信技术

所谓猝发通信技术是先将信息存储起来,然后在某一瞬间以正常时10-100倍或更高速率猝发。一方面可使用较大的脉冲功率来抵御有意干扰,另一方面由于发射时间的随机性和短暂性使侦收概率大大降低。国外一些数据通信设备如美国Racal公司的6288型数据终端,以色列TADIRAN公司生产的配有TMD—326猝发通信终端的PRC—174电台都具有信息猝发能力。

3、纠错编码和交织编码

采用数字技术和纠错编码技术在一定程度上可提高抗干扰性。纠错编码能纠正因受干扰而产生的错误,是一种有效的辅ECCM措施。

4、分集技术

分集技术包括两方面的内容:通过分离与合并,提高接收端的信噪比,从而获得分集增益。分集技术在对抗多径传输引起的包络衰落和时延方面,其作用十分明显。美、俄等国的散射通信设备中都采用了分集技术,包括隐分集技术。

三、我军现状和应对思路

据笔者粗略调研发现,我军现有的通信电子战设备,由于起步较晚,及经费投入不足等诸多原因,因此不论在科技含量上、装备质量上,和世界发达国家相比均有很大的差距,现在的装备水平甚至仅仅停留在60-70年代的水平,如我军现装备的某型跳频电台功率只有几百瓦,频跳/秒只有20次,类似这样的通信装备并不少见。伴随着世界局势的不断变化,和世界新军事变革的不断深入,更重要的是美国军事战略越来越倾向亚洲周边,还有牵涉国家切身利益和根本利益的的解决。都促使装备的更新,特别是高新技术在新型武器装备上的应用和创新,来有效应付突如其来的变局。随着我国综合国力的不断增强,党中央国务院不断增强对国防装备经费的投入。一定会极大改善现有装备的性能、技术、战术水平。笔者认为:

(一)进一步改革军事专业技术高级人才的发展制度。通过严格选拔,把确实有丰富知识和科研能力的人才大批量的送到技术发达国家深造,力争在极短的时间内把国外的先进技术引进消化吸收并尽快转化成科研成果;

(二)加大国防科研经费的投入,建立健全经费的使用和监督审核机制,最大限度的使有限的经费发挥最大的使用效益。力争在师团以上的单位建立装备科研革新的分支机构,以促进本单位的技术交流,提高装备的技术和战术水平。

(三)重奖那些对我军技术装备革新中做出突出贡献的科技工作者,充分发挥他们的能动性和创造性。

(四)在全军范围内进行横向技术交流;在本单位范围内进行岗位交流,以便及早发现人才。

当然,这仅仅为个人的一些粗浅观点仅供参考。再者,本人水平有限,错误再所难免,敬请读者提出宝贵意见。

参考文献

1、张辉曹丽娜现代通信原理与技术西安电子科技大学出版社2002

2、胡健东现代无线通信技术机械工业出版社2003

抗干扰技术论文范文6

关键词:单片机;抗干扰;技术应用

1 单片机抗干扰技术基本要求

针对单片机的使用情况,单片机在抗干扰性能方面,至少需要满足以下几方面的基本要求:

(1)集成度限制要求。单片机受到体积的限制,其存储容量通常相对较小,譬如8位的单片机,RAM一般在256字节以内。在存储容量受到限制的情况下,单片机必须拓展集成度的限制要求,在不影响单片机正常使用的情况下,尽量往外扩大ROM和RAM的字节。

(2)可靠性要求。单片机应用至各个领域,类似于工业的领域,对测控环境要求通常较高,如果仅用普通的CPU,可能无法抵抗噪音的干扰。此时我们需要在程序指令方面,保证其软件的常数、表格等不受到破坏,并将信号通道集中于相同的芯片里面,方可提高单片机的可靠性。

(3)易扩展要求。单片机硬件和软件的匹配程度,通常在计算机运行过程中能够得到综合反映,在易扩展方面,主要针对芯片以外的总线、串行输入管脚、串行输出管脚而言,在进行软件设计时,要求能够广泛适应各种规模的计算机应用系统。

(4)控制性要求。单片机的指令系统,同时满足指令转移、逻辑操作和功能处理等,是正常使用的基本表现,但对于大多数单片机的逻辑控制功能来说,笔者认为尚处于滞后阶段,在复杂的控制环境中,其运行速度可能不达标,为此在改造单片机时,必须彻底解决该问题。

2 单片机抗干扰技术的应用建议

紧扣上文提到的单片机抗干扰技术应用要求,在单片机开发时,无论是内部抗干扰能力,还是外部抗干扰能力,都是单片机应用系统开发成功与否的关键标杆。在此作者基于相关技术开发经验,提出以下几方面的单片机抗干扰技术应用建议。

2.1 确定干扰源

在提出具体抗干扰技术前,作者全面调查了各个领域单片机的应用情况,归纳总结了单片机应用系统的普遍干扰源,其中测控信号在输入和输出过程中,由于对信号保护不周,在外界因素的影响下,信号容易出现失真,甚至漏失的现象。譬如某工业现场,现场布置的信号线和控制线在200m左右,但没有设置抗干扰系统,在运行过程中,电焊机运作产生的噪音干扰源,使得单片机系统运行失常。除此之外,单片机的干扰源,与其硬件和软件系统的抗干扰能力同样息息相关,要求我们在实际应用时,予以因地制宜地归纳总结。

2.2 硬件抗干扰技术

不同功能特征的单片机,所使用硬件类型具有差异性,因此抗干扰技术的应用,要根据硬件类型而定,以下为几种较为常见的硬件抗干扰技术:

(1)硬件屏蔽技术,假设单片机使用环境有电磁辐射的干扰,建议将单片机系统安装在金属机箱里面,同时完成接地布置,这种抗干扰技术,比较适用于强电设备空间辐射干扰环境;

(2)光电隔离技术,信号在传输过程中受到干扰,技术原理是布置光电隔离器,实现在信号输入和输出过程中的模拟量信号隔离,单片机在这种条件下使用,可选择双绞线或者屏蔽线作为传输线路,有利于信号传输干扰的克服;

(3)电源滤波,单片机与电源的距离比较近时,电源产生的电流信号,会形成电流干扰,相应的抗干扰技术,是在电源和单片机之间,设置低通规格的滤波器,或者使用附带屏蔽功能的电源变压设备,即可克服电源电流的干扰;

(4)寄生电容抗干扰技术,在出现此类干扰时,可在线路板上,通过元件的合理布置,将模拟电路、功率驱动结构和高速数字电路等隔离,同时缩短各个部件之间的引线长度,但必须保证输出线路和输入线路分类的合理性。

2.3 软件抗干扰技术

在保证硬件抗干扰性能达标的基础上,软件同样需要采取一系列的抗干扰技术:

(1)程序的死锁,可在数据采集系统开发时,插入A/D结果转换程序,假设在干扰状态下,转换结束的标志显示无效,则说明程序处于死循环状态,此时我们需要借助超时判断的方法,在有效标志无法采集时,以自动放弃采集运作的方式,克服程序的死锁问题;

(2)软件陷阱,在指定地址后,针对死机问题布设程序,同时在未中断的区域内,腾出足够的ROM空间,按照NOP指令,强迫PC进入指定地址;

(3)看门狗,这种抗干扰技术,是恢复单片机系统运行的基本软件,要求借助定时器进行定时,在程序达到特性时间点后,自动刷新系统死机时出现的滞后时间,在循环状态下自动复位芯片;

(4)数字滤波技术,为减少采集数据的虚假信息,可利用数字滤波技术,补偿非线性数据和修正数据误差,确保数据的精准度水平。

3 结束语

文章通过研究,基本明确单片机抗干扰技术的应用要求和方法,在实际应用时,要结合单片机具体的使用环境,找出具体的抗干扰源,然后在硬件和软件设计时,融入针对性的抗干扰技术,方可提高单片机的实用性。另外在实际应用中,还需要不断归纳总结出更多的抗干扰技术,作为文章补充和完善的内容。

参考文献

[1]肖毅,肖明.单片机抗干扰技术及应用[J].电子产品世界,2002(1A):54-56.