Überblick über die Kommunikations-Anti-Interferenz-Technologie

Unter Anti-Interferenz versteht man Kommunikationzur Einführung verschiedener elektronischer Anti-Interferenz-Maßnahmen, um eine reibungslose Kommunikation in dichten, komplexen und vielfältigen Umgebungen mit elektromagnetischen Interferenzen und gezielten Kommunikationsinterferenzen aufrechtzuerhalten. Kommunikations-Anti-Interferenz weist die folgenden besonderen Merkmale auf: Passivität; Progressivität; Flexibilität; Systemisch.

Prinzipien der Anti-Interferenz-Technologie

1ï¼Frequenzsprungtechnologie

Die Frequenzsprungtechnologie ist eine weit verbreitete Anti-Interferenz-Technologie in der drahtlosen Kommunikation, die in drahtlosen Kommunikationssystemen weit verbreitet ist. Das Prinzip der Frequenzsprungtechnologie besteht darin, dass das Arbeitsfrequenzband eines Kommunikationssystems basierend auf einer bestimmten Geschwindigkeit und einem bestimmten Muster hin und her springen kann. Es kann sicherstellen, dass die Trägerfrequenz das Ziel eines kontinuierlichen Springens bei Verwendung mehrerer Frequenzumtastungs-Auswahlcodesequenzen erreicht und letztendlich den Zweck der Erweiterung des Spektrums erreicht.

Die Eigenschaften dieser Anti-Interferenz-Technologie sind wie folgt: Je höher die Sprunggeschwindigkeit, desto größer die Sprungbreite und desto höher die Anti-Interferenz-Fähigkeit der drahtlosen Kommunikation. Diese Anti-Interferenz-Technologie kann ein bestimmtes Frequenzband schützen und isolieren und so sicherstellen, dass es nicht durch verschiedene externe Faktoren beeinflusst wird. Wie in der folgenden Abbildung dargestellt, arbeitet ein bestimmtes Kommunikationssystem in einem Frequenzband, das zwischen Frequenzband A und Frequenzband B hin- und herspringt und so den durch Rauschen bedeckten roten Interferenzbereich vermeidet:

2ï¼Spreizspektrum-Technologie

Unter vielen Spread-Spectrum-Anti-Jamming-Technologien ist die Direct-Sequence-Spread-Spectrum-Technologie die am weitesten verbreitete, insbesondere im militärischen Bereich der drahtlosen Kommunikation und der zivilen drahtlosen Kommunikation in Lärmumgebungen. Es verfügt über die Anwendungsvorteile einer starken Anti-Jamming-Fähigkeit, einer niedrigen Abhörrate und einer guten Verdeckungsleistung, wodurch die Qualität drahtloser Kommunikationssignale sichergestellt werden kann.

Direct-Sequence-Spread-Spectrum (DSSS) ist derzeit das am weitesten verbreitete System. Auf der Sendeseite erweitert das Direct-Spread-Spectrum-System die Sendesequenz mithilfe einer Pseudozufallssequenz auf ein breites Frequenzband, und auf der Empfangsseite wird dieselbe Spread-Spectrum-Sequenz zum Entspreizen verwendet, wodurch die ursprünglichen Informationen wiederhergestellt werden. Aufgrund der fehlenden Korrelation zwischen Interferenzinformationen und Pseudozufallssequenzen kann Spread Spectrum schmalbandige Interferenzen wirksam unterdrücken und das Ausgangssignal-Rausch-Verhältnis verbessern. Beispielsweise generiert ein DSSS-System eine zu sendende zufällige binäre 50-Bit-Bitfolge und führt eine Spread-Spectrum-Codierung durch, wie in der folgenden Abbildung dargestellt:

3ï¼Time-Hopping-Technologie

Time Hopping ist ebenfalls eine Art Spread-Spectrum-Technologie. Time Hopping Spread Spectrum Communication Systems (TH-SS) ist die Abkürzung für Time Hopping Spread Spectrum Communication System, das hauptsächlich in der Time-Division Multiple Access (TDMA)-Kommunikation verwendet wird. Ähnlich wie bei Frequenzsprungsystemen führt das Zeitsprungverfahren dazu, dass das übertragene Signal diskret auf der Zeitachse springt. Wir unterteilen die Zeitleiste zunächst in viele Zeitschlitze, die in der Zeitsprung-Spread-Spectrum-Kommunikation üblicherweise als Zeitschlitze bezeichnet werden, und mehrere Zeitschlitze bilden einen Zeitsprung-Zeitrahmen. In welchem ​​Zeitschlitz Signale innerhalb eines Rahmens übertragen werden, wird durch die Spread-Spectrum-Codesequenz gesteuert. Daher kann Time Hopping als Zeitumtastung mit mehreren Zeitschlitzen verstanden werden, bei der pseudozufällige Codesequenzen zur Auswahl verwendet werden. Aufgrund der Verwendung viel engerer Zeitschlitze zur Signalübertragung wird das Spektrum des Signals relativ verbreitert.

4ï¼Multi-Antennen-Technologie

Durch die vollständige Nutzung der „räumlichen“ Eigenschaften drahtloser Kanäle können mehrere Antennen, die an Sendern und/oder Empfängern in drahtlosen Kommunikationssystemen angeordnet sind, verwendet werden, um die Systemleistung erheblich zu verbessern. Bei diesen Systemen, die heute allgemein als „Multiple Input Multiple Output“ (MIMO) bekannt sind, werden zwei oder mehr Antennen am Sender und Empfänger installiert. In der MIMO-Terminologie beziehen sich „Eingang“ und „Ausgang“ auf drahtlose Kanäle. In diesen Systemen „geben“ mehrere Sender gleichzeitig ihre Signale in den Funkkanal ein und „geben“ diese Signale dann gleichzeitig vom Funkkanal an mehrere Empfänger aus. Diese Methode „sendet den gleichen Inhalt über verschiedene Antennen“ im räumlichen Bereich, wodurch das Kommunikationssystem Leistungssteigerungen und Anti-Interferenz-Fähigkeiten erhält, die als „Übertragungsdiversität“ bezeichnet werden.

â SISOï¼ Einzeleingang, Einzelausgang

â¡SIMOï¼ Einzeleingang, mehrere Ausgänge

„MISO“ mit mehreren Eingängen und einem Ausgang

„MIMO“ mit mehreren Eingängen und mehreren Ausgängen

5) Intelligente Antennentechnologie

Mit der Entwicklung der MIMO-Technologie hat sich MIMO zu einem „Massive MIMO“ entwickelt, auch bekannt als „Massive MIMO“. Herkömmliches MIMO verfügt normalerweise über 2 Antennen, 4 Antennen und 8 Antennen, und die Anzahl der Antennen in einem Massive MIMO kann 100 überschreiten. Das Massive MIMO-System kann die Phase und Amplitude des von jeder Antenneneinheit gesendeten (oder empfangenen) Signals steuern. Durch die Ausrichtung mehrerer Antenneneinheiten kann ein gerichteter Strahl erzeugt werden, also Beamforming. Die Strahlformungstechnologie kombiniert die Vorteile der räumlichen Klassifizierung und des Multiplexings der MIMO-Technologie und verbessert so effektiv die Systemleistung und die Anti-Interferenz-Fähigkeit.

Kommunikationsinterferenz und Anti-Interferenz sind ewige Themen im Bereich der Kommunikation. Da die hochkomplexen, dynamischen und widersprüchlichen Eigenschaften der elektromagnetischen Umgebung immer stärker in den Vordergrund treten. Signalstörungen sind ein zentrales Problem, das die Entwicklung der drahtlosen Kommunikationstechnologie einschränkt. Im Zuge der Verbesserung der Anti-Interferenz-Fähigkeit der drahtlosen Kommunikation muss neben der Anwendung herkömmlicher Anti-Interferenz-Technologien wie der Spread-Spectrum-Technologie auch auf die effektive Anwendung neuer Anti-Interferenz-Technologien wie der intelligenten Netzwerktechnologie geachtet werden. Darüber hinaus kann die umfassende Anwendung dieser Anti-Interferenz-Technologien die Anti-Interferenz-Leistung der drahtlosen Kommunikation besser gewährleisten.