Prehľad komunikačnej technológie proti rušeniu

Komunikácia proti rušeniu odkazujek prijatiu rôznych elektronických opatrení proti rušeniu na udržanie hladkej komunikácie v hustých, zložitých a rôznorodých prostrediach elektromagnetického rušenia a cieleného rušenia komunikácie. Komunikačná ochrana proti rušeniu má tieto odlišné charakteristiky: pasivita; Progresivita; flexibilita; Systémové.

Princípy technológie proti rušeniu

1ï¼ Technológia preskakovania frekvencie

Technológia frekvenčného skákania je široko používaná technológia proti rušeniu v bezdrôtovej komunikácii, ktorá je široko používaná v bezdrôtových komunikačných systémoch. Princíp technológie frekvenčného skoku spočíva v tom, že pracovné frekvenčné pásmo komunikačného systému sa môže odraziť tam a späť na základe špecifickej rýchlosti a vzoru. Môže zabezpečiť nosnú frekvenciu, aby sa dosiahol cieľ nepretržitého preskakovania pri použití sekvencií výberového kódu s viacerými kľúčovaním s frekvenčným posunom a nakoniec sa dosiahol účel rozšírenia spektra.

Charakteristiky tejto technológie proti rušeniu sú nasledovné: čím vyššia je rýchlosť skoku, tým väčšia je šírka skoku a tým vyššia je schopnosť bezdrôtovej komunikácie proti rušeniu. Táto technológia proti rušeniu môže chrániť a izolovať určité frekvenčné pásmo, čím sa zabezpečí, že nebude ovplyvnené rôznymi vonkajšími faktormi. Ako je znázornené na obrázku nižšie, určitý komunikačný systém pracuje vo frekvenčnom pásme, ktoré sa odráža tam a späť medzi frekvenčným pásmom A a frekvenčným pásmom B, čím sa vyhýba červenej interferenčnej oblasti pokrytej šumom:

2ï ¼ Technológia rozprestretého spektra

Spomedzi mnohých technológií proti rušeniu s rozprestretým spektrom je najrozšírenejšia technológia priameho rozprestretého spektra, najmä vo vojenskej oblasti bezdrôtovej komunikácie a civilnej bezdrôtovej komunikácie v prostredí so šumom. Má aplikačné výhody silnú schopnosť proti rušeniu, nízku mieru odpočúvania a dobrý výkon ukrytia, čo môže zabezpečiť kvalitu signálov bezdrôtovej komunikácie.

Rozprestreté spektrum priamej sekvencie (DSSS) je v súčasnosti najpoužívanejším systémom. Na vysielacom konci systém priameho rozprestretého spektra rozšíri vysielaciu sekvenciu pomocou pseudonáhodnej sekvencie do širokého frekvenčného pásma a na prijímacom konci sa rovnaká sekvencia rozprestretého spektra použije na rozloženie, obnovenie pôvodnej informácie. Vďaka nekorelácii medzi informáciami o interferencii a pseudonáhodnými sekvenciami môže rozprestreté spektrum účinne potlačiť úzkopásmové rušenie a zlepšiť pomer výstupného signálu k šumu. Napríklad systém DSSS generuje 50-bitovú náhodnú binárnu bitovú sekvenciu, ktorá sa má odoslať, a vykoná kódovanie s rozprestretým spektrom, ako je znázornené na nasledujúcom obrázku:

3ï ¼ Technológia skákania času

Časové skákanie je tiež druh technológie rozprestretého spektra. Komunikačné systémy s rozprestretým spektrom s časovým skokom (TH-SS) je skratka komunikačného systému s rozprestretým spektrom s časovým skokom, ktorý sa používa najmä v komunikácii s viacnásobným prístupom s časovým delením (TDMA). Podobne ako pri systémoch frekvenčného skákania, skákanie v čase spôsobuje, že prenášaný signál skáče diskrétne na časovej osi. Najprv rozdelíme časovú os na veľa časových úsekov, ktoré sa bežne označujú ako časové úseky v časovom skoku v komunikácii s rozprestretým spektrom a niekoľko časových úsekov tvorí časový rámec s časovým skokom. Ktorý časový úsek na prenos signálov v rámci je riadený kódovou sekvenciou rozprestretého spektra. Časové skákanie teda možno chápať ako viacslotové kľúčovanie s časovým posunom pomocou pseudonáhodných kódových sekvencií na výber. Vďaka použitiu oveľa užších časových úsekov na prenos signálov je spektrum signálu relatívne rozšírené.

4ï¼ Technológia viacerých antén

Plným využitím "priestorových" charakteristík bezdrôtových kanálov možno použiť viaceré antény usporiadané na vysielačoch a/alebo prijímačoch v bezdrôtových komunikačných systémoch na podstatné zlepšenie výkonu systému. Tieto systémy, teraz všeobecne známe ako "Multiple Input Multiple Output" (MIMO), zahŕňajú nastavenie dvoch alebo viacerých antén na vysielači a prijímači. V MIMO terminológii sú „vstup“ a „výstup“ relatívne k bezdrôtovým kanálom. V týchto systémoch viaceré vysielače súčasne "vstupujú" svoje signály do bezdrôtového kanála a potom súčasne "vydávajú" tieto signály z bezdrôtového kanála do viacerých prijímačov. Táto metóda „posiela rovnaký obsah cez rôzne antény“ v priestorovej doméne, čo umožňuje komunikačnému systému získať zvýšenie výkonu a schopnosti proti rušeniu, známe ako „diverzita prenosu“.

â SISOï¼¼: Jeden vstup Jeden výstup

â¡SIMOï¼¼: Jeden vstup Viacnásobný výstup

â¢MISOï¼¼: Viacnásobný vstup Jeden výstup

â£MIMOï¼Multiple Input Multi Output

5) Technológia inteligentnej antény

S rozvojom technológie MIMO sa MIMO stalo „masívnym MIMO“, známym aj ako „masívne MIMO“. Tradičné MIMO má zvyčajne 2 antény, 4 antény a 8 antén a počet antén v masívnom MIMO môže presiahnuť 100. Systém Massive MIMO môže ovládať fázu a amplitúdu signálu vysielaného (alebo prijímaného) každou anténnou jednotkou. Nastavením viacerých anténnych jednotiek možno generovať smerový lúč, to znamená formovanie lúča. Technológia vytvárania lúčov kombinuje výhody priestorovej klasifikácie a multiplexovania technológie MIMO, čím efektívne zlepšuje výkon systému a schopnosť odolávať rušeniu.

Komunikačné rušenie a odrušenie sú večné témy v oblasti komunikácie. Vzhľadom na to, že vysoko komplexné, dynamické a protichodné charakteristiky elektromagnetického prostredia sú čoraz výraznejšie. Rušenie signálu je kľúčovým problémom, ktorý obmedzuje rozvoj technológie bezdrôtovej komunikácie. V období zlepšovania odrušovacej schopnosti bezdrôtovej komunikácie je okrem aplikovania konvenčných odrušovacích technológií ako je technológia rozprestretého spektra, potrebné venovať pozornosť aj efektívnemu aplikovaniu novovznikajúcich odrušovacích technológií ako je inteligentná sieťová technológia. Okrem toho komplexná aplikácia týchto technológií proti rušeniu môže lepšie zabezpečiť výkon bezdrôtovej komunikácie proti rušeniu.