Prezentare generală a tehnologiei de comunicare anti-interferență

Comunicarea anti-interferență se referăla adoptarea diferitelor măsuri electronice anti-interferențe pentru a menține o comunicare fluidă în medii de interferențe electromagnetice dense, complexe și variate și de interferențe de comunicații țintite. Comunicarea anti-interferență are următoarele caracteristici distincte: pasivitate; Progresivitate; Flexibilitate; Sistemică.

Principiile tehnologiei anti-interferențe

1ï¼Tehnologie de salt de frecvență

Tehnologia saltului de frecvență este o tehnologie anti-interferență utilizată pe scară largă în comunicațiile fără fir, care este utilizată pe scară largă în sistemele de comunicații fără fir. Principiul tehnologiei saltului de frecvență este că banda de frecvență de lucru a unui sistem de comunicații poate sări înainte și înapoi pe baza unei anumite viteze și model. Se poate asigura ca frecvența purtătoarei să atingă obiectivul de salt continuu atunci când se utilizează secvențe de coduri de selecție de tastare cu deplasare de frecvență multiple și, în cele din urmă, atinge scopul de a extinde spectrul.

Caracteristicile acestei tehnologii anti-interferențe sunt următoarele: cu cât viteza de sărituri este mai mare, cu atât lățimea de sărituri este mai mare și cu atât capacitatea de anti-interferență a comunicației fără fir este mai mare. Această tehnologie anti-interferență poate proteja și izola o anumită bandă de frecvență, asigurându-se că nu este afectată de diverși factori externi. Așa cum se arată în figura de mai jos, un anumit sistem de comunicații funcționează într-o bandă de frecvență care sări înainte și înapoi între banda de frecvență A și banda de frecvență B, evitând zona roșie de interferență acoperită de zgomot:

2ï¼Tehnologie cu spectru extins

Dintre multele tehnologii anti-bruiaj cu spectru răspândit, tehnologia cu spectru extins cu secvență directă este cea mai utilizată, în special în domeniul militar al comunicațiilor fără fir și al comunicațiilor civile fără fir în mediul de zgomot. Are avantajele de aplicare a capacității puternice anti-blocare, ratei de interceptare scăzute și performanțe bune de ascundere, care pot asigura calitatea semnalelor de comunicație fără fir.

Spectrul răspândit cu secvență directă (DSSS) este cel mai utilizat sistem în prezent. La capătul de transmitere, sistemul cu spectru împrăștiat direct extinde secvența de trimitere folosind o secvență pseudoaleatorie la o bandă largă de frecvență, iar la capătul de recepție, aceeași secvență cu spectru împrăștiat este utilizată pentru deztindere, restabilind informațiile originale. Datorită necorelației dintre informațiile de interferență și secvențele pseudoaleatoare, spectrul extins poate suprima în mod eficient interferența în bandă îngustă și poate îmbunătăți raportul semnal-zgomot de ieșire. De exemplu, un sistem DSSS generează o secvență de biți binari aleatoriu de 50 de biți pentru a fi trimisă și efectuează codificarea cu spectru extins, așa cum se arată în următoarea figură:

3ï¼Tehnologia de salt în timp

Time Hopping este, de asemenea, un fel de tehnologie cu spectru răspândit. Time Hopping Spread Spectrum Communication Systems (TH-SS) este abrevierea de la Time Hopping Spread Spectrum Communication Systems, care este utilizat în principal în comunicarea cu acces multiplu cu diviziune în timp (TDMA). Similar sistemelor de salt de frecvență, saltul de timp face ca semnalul transmis să sară discret pe axa timpului. Mai întâi împărțim linia temporală în mai multe intervale de timp, care sunt denumite în mod obișnuit intervale de timp în comunicarea cu spectru împrăștiat cu salt în timp, iar mai multe intervale de timp formează un interval de timp de salt. Ce interval de timp pentru transmiterea semnalelor într-un cadru este controlat de secvența de cod cu spectru extins. Prin urmare, saltul de timp poate fi înțeles ca tastare cu decalaj de timp în mai multe intervale folosind secvențe de cod pseudoaleatoare pentru selecție. Datorită utilizării unor intervale de timp mult mai înguste pentru a transmite semnale, spectrul semnalului este relativ lărgit.

4ï¼Tehnologie multi-antenă

Prin utilizarea pe deplin a caracteristicilor „spațiale” ale canalelor fără fir, mai multe antene dispuse la emițătoare și/sau receptoare în sistemele de comunicații fără fir pot fi utilizate pentru a îmbunătăți substanțial performanța sistemului. Aceste sisteme, cunoscute acum ca „Multiple Input Multiple Output” (MIMO), implică instalarea a două sau mai multe antene la emițător și receptor. În terminologia MIMO, „intrare” și „ieșire” sunt relative la canalele fără fir. În aceste sisteme, mai multe transmițătoare își „introduc” simultan semnalele în canalul fără fir și apoi „ieșesc” simultan aceste semnale de pe canalul fără fir către mai multe receptoare. Această metodă „trimite același conținut prin antene diferite” în domeniul spațial, permițând sistemului de comunicații să câștige performanțe și capacități anti-interferențe, cunoscute sub numele de „diversitate de transmisie”.

â SISOï¼ Intrare o singură ieșire

â¡SIMOï¼ Intrare o singură ieșire multiplă

â¢MISOï¼ Intrări multiple O singură ieșire

â£MIMOï¼Intrare multiplă Ieșire multiplă

5) Tehnologia antenă inteligentă

Odată cu dezvoltarea tehnologiei MIMO, MIMO a devenit un „Massive MIMO”, cunoscut și sub numele de „Massive MIMO”. MIMO tradițional are de obicei 2 antene, 4 antene și 8 antene, iar numărul de antene într-un Massive MIMO poate depăși 100. Sistemul Massive MIMO poate controla faza și amplitudinea semnalului transmis (sau primit) de fiecare unitate de antenă. Prin reglarea mai multor unități de antenă, se poate genera un fascicul direcțional, adică formarea fasciculului. Tehnologia de formare a fasciculului combină avantajele clasificării spațiale și multiplexării tehnologiei MIMO, îmbunătățind eficient performanța sistemului și capacitatea anti-interferență.

Interferența în comunicare și anti-interferența sunt teme eterne în domeniul comunicării. Cu caracteristicile extrem de complexe, dinamice și adverse ale mediului electromagnetic devenind din ce în ce mai proeminente. Interferența semnalului este o problemă de bază care limitează dezvoltarea tehnologiei de comunicații fără fir. În perioada de îmbunătățire a capacității anti-interferență a comunicațiilor fără fir, pe lângă aplicarea tehnologiilor anti-interferență convenționale, cum ar fi tehnologia cu spectru împrăștiat, este, de asemenea, necesar să se acorde atenție aplicării eficiente a tehnologiilor anti-interferențe emergente, cum ar fi tehnologia de rețea inteligentă. În plus, aplicarea cuprinzătoare a acestor tehnologii anti-interferență poate asigura mai bine performanța anti-interferență a comunicațiilor fără fir.