Огляд комунікаційних технологій захисту від перешкод

Зв'язок проти перешкод відноситьсядо прийняття різноманітних електронних заходів проти перешкод для підтримки безперебійного зв’язку в щільних, складних і різноманітних середовищах електромагнітних перешкод і цілеспрямованих комунікаційних перешкод. Комунікаційна антиперешкода має такі відмінні характеристики: пасивність; Прогресивність; гнучкість; системний.

Принципи технології захисту від перешкод

1ï¼Технологія стрибків частоти

Технологія стрибків частоти – це широко використовувана технологія захисту від перешкод у бездротовому зв’язку, яка широко використовується в системах бездротового зв’язку. Принцип технології стрибків частоти полягає в тому, що робочий діапазон частот системи зв’язку може відскакувати назад і вперед на основі певної швидкості та шаблону. Він може забезпечити несучу частоту для досягнення мети безперервного стрибкоподібного перемикання при використанні кількох кодових послідовностей вибору маніпуляції з частотним зсувом і в кінцевому підсумку досягти мети розширення спектру.

Характеристики цієї технології захисту від перешкод такі: чим вища швидкість стрибків, тим ширша ширина стрибків і тим вище здатність захисту від перешкод бездротового зв’язку. Ця технологія захисту від перешкод може захистити та ізолювати певний діапазон частот, гарантуючи, що на нього не впливають різні зовнішні фактори. Як показано на малюнку нижче, певна система зв’язку працює в частотному діапазоні, який відскакує вперед і назад між частотним діапазоном A та B, уникаючи червоної інтерференційної зони, покритої шумом:

2ï¼Технологія розширеного спектру

Серед багатьох технологій захисту від перешкод із розширеним спектром технологія прямої послідовності з розширеним спектром є найбільш широко використовуваною, особливо у військовій галузі бездротового зв’язку та цивільному бездротовому зв’язку в шумовому середовищі. Він має такі прикладні переваги, як сильна здатність запобігати перешкодам, низький рівень перехоплення та хороші характеристики приховування, що може забезпечити якість сигналів бездротового зв’язку.

Система з розширеним спектром прямої послідовності (DSSS) є найбільш широко використовуваною системою на даний момент. На кінці надсилання система з прямим розширенням спектру розширює послідовність надсилання за допомогою псевдовипадкової послідовності до широкого частотного діапазону, а на кінці прийому та сама послідовність розширеного спектру використовується для згортання, відновлення вихідної інформації. Завдяки відсутності кореляції між інформацією про перешкоди та псевдовипадковими послідовностями, розширений спектр може ефективно пригнічувати вузькосмугові перешкоди та покращувати вихідне співвідношення сигнал/шум. Наприклад, система DSSS генерує 50-бітну випадкову двійкову послідовність бітів для надсилання та виконує кодування з розширеним спектром, як показано на наступному малюнку:

3ï¼Технологія стрибків у часі

Перестрибування в часі також є різновидом технології розширеного спектру. Системи зв’язку з розширеним спектром зі стрибками у часі (TH-SS) — це абревіатура системи зв’язку з розширеним спектром зі стрибками у часі, яка в основному використовується у зв’язку з множинним доступом із розділенням часу (TDMA). Подібно до систем стрибкоподібної зміни частоти, стрибкоподібна зміна часу викликає дискретний стрибок переданого сигналу на часовій осі. Спочатку ми розділяємо часову шкалу на багато часових інтервалів, які зазвичай називають часовими інтервалами в зв’язку з розширеним спектром зі стрибками в часі, і кілька часових інтервалів утворюють часові рамки зі стрибками в часі. Який часовий інтервал для передачі сигналів у кадрі контролюється кодовою послідовністю розширеного спектру. Таким чином, стрибок у часі можна розуміти як багатослотну маніпуляцію зсуву часу з використанням псевдовипадкових кодових послідовностей для вибору. Завдяки використанню набагато вужчих часових інтервалів для передачі сигналів, спектр сигналу відносно розширений.

4ï¼Технологія кількох антен

Завдяки повному використанню «просторових» характеристик бездротових каналів можна використовувати кілька антен, розташованих на передавачах і/або приймачах у системах бездротового зв’язку, для суттєвого покращення продуктивності системи. Ці системи, які тепер широко відомі як «багато входів і множинних виходів» (MIMO), включають встановлення двох або більше антен на передавач і приймач. У термінології MIMO «вхід» і «вихід» відносяться до бездротових каналів. У цих системах кілька передавачів одночасно «вводять» свої сигнали в бездротовий канал, а потім одночасно «виводять» ці сигнали з бездротового каналу на кілька приймачів. Цей метод «надсилає той самий вміст через різні антени» у просторовій області, дозволяючи системі зв’язку отримати приріст продуктивності та можливості захисту від перешкод, відомі як «рознесення передачі».

â SISOï¼ Один вхід і один вихід

â¡SIMOï¼ Один вхід Множинний вихід

â¢MISOï¼ Кілька входів Один вихід

â£MIMOï¼Кілька входів і кількох виходів

5) Технологія розумної антени

З розвитком технології MIMO MIMO перетворився на «Massive MIMO», також відомий як «Masive MIMO». Традиційний MIMO зазвичай має 2 антени, 4 антени та 8 антен, а кількість антен у Massive MIMO може перевищувати 100. Система Massive MIMO може контролювати фазу та амплітуду сигналу, який передається (або приймається) кожним блоком антени. Регулюючи кілька антенних блоків, можна генерувати спрямований промінь, тобто формувати промінь. Технологія формування променя поєднує в собі переваги просторової класифікації та мультиплексування технології MIMO, ефективно покращуючи продуктивність системи та здатність протидіяти перешкодам.

Комунікаційні перешкоди та захист від перешкод – вічні теми у сфері спілкування. Оскільки надзвичайно складні, динамічні та суперечливі характеристики електромагнітного середовища стають дедалі помітнішими. Перешкоди сигналу є основною проблемою, яка обмежує розвиток технології бездротового зв’язку. У період вдосконалення здатності бездротового зв’язку протидіяти перешкодам, крім застосування звичайних технологій захисту від перешкод, таких як технологія розширеного спектру, також необхідно звернути увагу на ефективне застосування нових технологій захисту від перешкод, таких як технологія інтелектуальної мережі. Крім того, комплексне застосування цих технологій захисту від перешкод може краще забезпечити ефективність захисту від перешкод бездротового зв’язку.