Przegląd technologii przeciwzakłóceniowej komunikacji

Odnosi się do komunikacji przeciwzakłóceniowejdo przyjęcia różnych elektronicznych środków przeciwzakłóceniowych w celu utrzymania płynnej komunikacji w gęstych, złożonych i zróżnicowanych zakłóceniach elektromagnetycznych oraz w ukierunkowanych środowiskach zakłóceń komunikacyjnych. Komunikacja przeciwzakłóceniowa ma następujące odrębne cechy: pasywność; Progresywność; Elastyczność; Systemowe.

Zasady techniki przeciwzakłóceniowej

1ï¼Technologia przeskoku częstotliwości

Technologia przeskoku częstotliwości jest szeroko stosowaną technologią przeciwzakłóceniową w komunikacji bezprzewodowej, która jest szeroko stosowana w systemach komunikacji bezprzewodowej. Zasada technologii przeskoku częstotliwości polega na tym, że robocze pasmo częstotliwości systemu komunikacyjnego może odbijać się tam iz powrotem w oparciu o określoną prędkość i wzór. Może zapewnić, że częstotliwość nośna osiągnie cel ciągłego przeskakiwania podczas korzystania z wielu sekwencji kodu wyboru kluczowania z przesunięciem częstotliwości, a ostatecznie osiągnie cel rozszerzenia widma.

Charakterystyka tej technologii przeciwzakłóceniowej jest następująca: im wyższa prędkość przeskoku, tym szersza szerokość przeskoku i tym wyższa zdolność komunikacji bezprzewodowej do zwalczania zakłóceń. Ta technologia przeciwzakłóceniowa może chronić i izolować określone pasmo częstotliwości, zapewniając, że nie mają na nie wpływu różne czynniki zewnętrzne. Jak pokazano na poniższym rysunku, pewien system komunikacyjny działa w paśmie częstotliwości, które odbija się tam iz powrotem między pasmem częstotliwości A i pasmem częstotliwości B, unikając czerwonego obszaru interferencji objętego szumem:

2ï¼Technologia widma rozproszonego

Spośród wielu technologii przeciwzakłóceniowych z widmem rozproszonym, technologia widma rozproszonego z sekwencją bezpośrednią jest najczęściej stosowana, szczególnie w wojskowej dziedzinie komunikacji bezprzewodowej i cywilnej komunikacji bezprzewodowej w środowisku hałasu. Ma zalety aplikacji w postaci silnej zdolności przeciwzakłóceniowej, niskiej szybkości przechwytywania i dobrej wydajności ukrywania, co może zapewnić jakość sygnałów komunikacji bezprzewodowej.

Widmo rozproszone z sekwencją bezpośrednią (DSSS) jest obecnie najczęściej stosowanym systemem. Na końcu nadawczym system bezpośredniego widma rozproszonego rozszerza sekwencję nadawczą za pomocą sekwencji pseudolosowej na szerokie pasmo częstotliwości, a na końcu odbiorczym ta sama sekwencja widma rozproszonego jest używana do usuwania, przywracania pierwotnej informacji. Ze względu na brak korelacji między informacjami o zakłóceniach a sekwencjami pseudolosowymi, widmo rozproszone może skutecznie tłumić zakłócenia wąskopasmowe i poprawiać wyjściowy stosunek sygnału do szumu. Na przykład system DSSS generuje 50-bitową losową binarną sekwencję bitów do wysłania i wykonuje kodowanie z widmem rozproszonym, jak pokazano na poniższym rysunku:

3ï¼Technologia przeskakiwania w czasie

Przeskakiwanie w czasie jest również rodzajem technologii widma rozproszonego. Time Hopping Spread Spectrum Communication Systems (TH-SS) to skrót od czasowego systemu komunikacji z rozproszonym widmem, który jest używany głównie w komunikacji z wielokrotnym dostępem z podziałem czasu (TDMA). Podobnie jak w systemach z przeskakiwaniem częstotliwości, przeskakiwanie w czasie powoduje dyskretne przeskakiwanie przesyłanego sygnału na osi czasu. Najpierw dzielimy oś czasu na wiele szczelin czasowych, które są powszechnie określane jako szczeliny czasowe w komunikacji z rozproszonym widmem z przeskakiwaniem w czasie, a kilka szczelin czasowych tworzy ramy czasowe z przeskakiwaniem w czasie. Która szczelina czasowa do transmisji sygnałów w ramce jest kontrolowana przez sekwencję kodu widma rozproszonego. Dlatego przeskakiwanie w czasie może być rozumiane jako wieloszczelinowe kluczowanie z przesunięciem czasowym przy użyciu pseudolosowych sekwencji kodu do wyboru. Dzięki zastosowaniu znacznie węższych szczelin czasowych do transmisji sygnałów, widmo sygnału jest stosunkowo poszerzone.

4ï¼Technologia wieloantenowa

Dzięki pełnemu wykorzystaniu „przestrzennej” charakterystyki kanałów bezprzewodowych, wiele anten rozmieszczonych na nadajnikach i/lub odbiornikach w systemach komunikacji bezprzewodowej może być wykorzystanych do znacznego polepszenia wydajności systemu. Systemy te, obecnie powszechnie znane jako „Multiple Input Multiple Output” (MIMO), obejmują ustawienie dwóch lub więcej anten na nadajniku i odbiorniku. W terminologii MIMO „wejście” i „wyjście” odnoszą się do kanałów bezprzewodowych. W tych systemach wiele nadajników jednocześnie „wprowadza” swoje sygnały do ​​kanału bezprzewodowego, a następnie jednocześnie „wyprowadza” te sygnały z kanału bezprzewodowego do wielu odbiorników. Ta metoda „wysyła tę samą treść przez różne anteny” w domenie przestrzennej, umożliwiając systemowi komunikacyjnemu uzyskanie wzrostu wydajności i zdolności przeciwzakłóceniowych, znanych jako „dywersyfikacja transmisji”.

â SISOï¼ Pojedyncze wejście Pojedyncze wyjście

â¡SIMOï¼ Pojedyncze wejście Wiele wyjść

â¢MISOï¼ Wiele wejść Pojedyncze wyjście

â£MIMOï¼ Wiele wejść Wiele wyjść

5) Inteligentna technologia antenowa

Wraz z rozwojem technologii MIMO, MIMO stało się „Masowym MIMO”, znanym również jako „Masowe MIMO”. Tradycyjny MIMO ma zwykle 2 anteny, 4 anteny i 8 anten, a liczba anten w Massive MIMO może przekraczać 100. System Massive MIMO może kontrolować fazę i amplitudę sygnału nadawanego (lub odbieranego) przez każdą jednostkę antenową. Regulując wiele jednostek antenowych, można wygenerować wiązkę kierunkową, czyli formowanie wiązki. Technologia formowania wiązki łączy zalety klasyfikacji przestrzennej i multipleksowania technologii MIMO, skutecznie poprawiając wydajność systemu i zdolność przeciwdziałania zakłóceniom.

Zakłócenia komunikacyjne i przeciwdziałanie zakłóceniom to odwieczne tematy w dziedzinie komunikacji. Z wysoce złożonymi, dynamicznymi i przeciwstawnymi cechami środowiska elektromagnetycznego, które stają się coraz bardziej widoczne. Zakłócenia sygnału to podstawowy problem, który ogranicza rozwój technologii komunikacji bezprzewodowej. W okresie doskonalenia zdolności przeciwzakłóceniowych komunikacji bezprzewodowej, oprócz stosowania konwencjonalnych technologii przeciwzakłóceniowych, takich jak technologia rozproszonego widma, konieczne jest również zwrócenie uwagi na efektywne zastosowanie pojawiających się technologii przeciwzakłóceniowych, takich jak inteligentna technologia sieciowa. Ponadto kompleksowe zastosowanie tych technologii przeciwzakłóceniowych może lepiej zapewnić działanie przeciwzakłóceniowe komunikacji bezprzewodowej.