多信道互干擾的分析和處理方法研究.pdf

1、短波、超短波和微波頻段等多種無(wú)線信道是戰(zhàn)術(shù)通信的主要傳輸通道，它是一種開(kāi)放式的自然資源，不會(huì)被消耗，不使用是浪費(fèi)；但它具有與其它自然資源不同的屬性，如果使用或設(shè)計(jì)不當(dāng)將會(huì)造成電波秩序混亂，特別是當(dāng)多信道傳輸設(shè)備聚集在一個(gè)有限的空間之內(nèi)時(shí)，會(huì)引起嚴(yán)重的互干擾。
　　 互干擾是一種產(chǎn)生于自身系統(tǒng)內(nèi)部或自身系統(tǒng)之間的、并有損于有用信號(hào)的電磁現(xiàn)象，即當(dāng)己方的發(fā)射機(jī)正常工作時(shí)所產(chǎn)生的有用信號(hào)對(duì)其它接收機(jī)所造成的干擾。隨著各種通信方式的不斷

2、涌現(xiàn)以及用戶(hù)對(duì)不同業(yè)務(wù)需求的不斷增加，使得頻譜資源越來(lái)越緊張，互干擾問(wèn)題越來(lái)越突出。在戰(zhàn)術(shù)通信中，互干擾效應(yīng)普遍存在，形式各異，嚴(yán)重影響通信效能，有時(shí)甚至導(dǎo)致嚴(yán)重阻塞而使系統(tǒng)失靈。所以互干擾已經(jīng)成為戰(zhàn)術(shù)通信技術(shù)發(fā)展道路上必須逾越的巨大障礙。
　　 本論文針對(duì)戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)中所面臨的己方電磁干擾問(wèn)題，較為深入地研究了多信道互干擾的產(chǎn)生原因和處理方法。概括起來(lái)，本論文的主要研究?jī)?nèi)容有如下幾個(gè)方面：
　　 1.針對(duì)戰(zhàn)術(shù)通信的特點(diǎn)

3、，提出了互干擾的概念和內(nèi)涵，指出了目前在通信系統(tǒng)互干擾研究領(lǐng)域的某些局限性；分析了多信道的輻射模型及電磁場(chǎng)的組成狀況，研究了近距條件下天線特性和輻射遠(yuǎn)場(chǎng)的接收機(jī)干擾效應(yīng)；推導(dǎo)并建立了多信道互干擾的預(yù)測(cè)模型，歸納并給出了多信道互干擾的主要形式。
　　 2.從一般系統(tǒng)論的角度對(duì)多信道互干擾的層次和類(lèi)型進(jìn)行了劃分；分析了多種類(lèi)型互干擾的產(chǎn)生原因。通過(guò)引入多用戶(hù)競(jìng)爭(zhēng)下的通信博弈論觀點(diǎn)，提出了多信道互干擾的三步處理策略：第一步，采用頻率指

4、配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)共區(qū)干擾的規(guī)避；第二步，采用多手段綜合的緩解技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)共址干擾的減緩；第三步，采用窄帶陷波技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)阻塞干擾的消除。
　　 3.針對(duì)共區(qū)系統(tǒng)的干擾問(wèn)題，提出了基于頻率指配的共區(qū)干擾規(guī)避方法。分析了頻率指配與互干擾規(guī)避最優(yōu)化的關(guān)系；建立了多信道頻率指配的數(shù)學(xué)模型及干擾約束關(guān)系；綜合分析和比較了各種指配算法的性能。提出了一種適于共區(qū)系統(tǒng)的頻率指配兩步綜合法，該方法運(yùn)用功率降級(jí)縮小了搜索空間，減少了計(jì)算量，提高了搜索

5、速度，運(yùn)用極小覆蓋集準(zhǔn)則優(yōu)化了頻率資源，論述并給出了算法模型及其實(shí)現(xiàn)步驟，同時(shí)通過(guò)應(yīng)用實(shí)例說(shuō)明了算法的有效性。
　　 4.針對(duì)多信道共址效應(yīng)的問(wèn)題，提出了基于多技術(shù)運(yùn)用的共址干擾緩解方法。介紹了高隔離共址天線、共址濾波和多路耦合等針對(duì)共址減敏效應(yīng)的干擾處理技術(shù)，闡述了多技術(shù)綜合應(yīng)用對(duì)干擾緩解的作用和效果。另一方面，著重針對(duì)戰(zhàn)術(shù)通信中最常用的跳頻碼分組網(wǎng)所面臨的頻率碰撞問(wèn)題，提出了一種基于低碰撞區(qū)(few-hitzone，F(xiàn)HZ)

6、系列的干擾緩解方法，給出了該系列的概念和構(gòu)造方法，證明了該序列在準(zhǔn)同步條件下的良好性能，不僅能像零碰撞區(qū)(no-hitzoneNHZ)序列那樣具有較小的互干擾特性，而且與NHZ相比又能提供更多的用戶(hù)地址碼，有效地緩解了共址干擾。
　　 5.針對(duì)多信道大功率窄帶干擾問(wèn)題，提出了一種適于寬帶擴(kuò)頻通信的抗干擾陷波技術(shù)。分析了變換域方法的適用性和所存在的問(wèn)題；研究了陷波點(diǎn)凹口的大小與干擾信號(hào)消除、以及對(duì)有用信號(hào)損失的相互關(guān)系，給出了以信

7、號(hào)損失最小為準(zhǔn)則的同軸線式陷波方法。通過(guò)對(duì)頻率變換濾波器參數(shù)的描述和轉(zhuǎn)換，建立了同軸線式窄帶帶阻濾波器的數(shù)學(xué)模型，論述了窄帶陷波器的工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。最后結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)的制作和實(shí)驗(yàn)，證明了這種方法可有效地解決多信道中的阻塞干擾問(wèn)題。
　　 綜上所述，本論文在多信道的互干擾領(lǐng)域進(jìn)行了較深入的探索和研究，相關(guān)成果和理論在當(dāng)前戰(zhàn)術(shù)通信的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建設(shè)中已經(jīng)得到了應(yīng)用，對(duì)互干擾領(lǐng)域的研究起到了一定的推動(dòng)作用，同時(shí)可為無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展和