Yleiskatsaus viestinnän häiriöntorjuntateknologiaan

Viestinnän häiriönesto viittaaottamaan käyttöön erilaisia ​​sähköisiä häiriöntorjuntatoimenpiteitä sujuvan viestinnän ylläpitämiseksi tiheissä, monimutkaisissa ja vaihtelevissa sähkömagneettisissa häiriöissä ja kohdistetuissa viestintähäiriöympäristöissä. Viestinnän häiriönestolla on seuraavat erilliset ominaisuudet: passiivisuus; Progressiivisuus; Joustavuus; Järjestelmällinen.

Häiriöntorjuntatekniikan periaatteet

1ï¼ Taajuushyppelytekniikka

Taajuushyppelytekniikka on langattomassa viestinnässä laajalti käytetty häiriöntorjuntatekniikka, jota käytetään laajalti langattomissa viestintäjärjestelmissä. Taajuushyppelytekniikan periaate on, että viestintäjärjestelmän toimiva taajuuskaista voi pomppia edestakaisin tietyn nopeuden ja kuvion perusteella. Se voi varmistaa, että kantoaaltotaajuus saavuttaa jatkuvan hyppäämisen tavoitteen, kun käytetään useita taajuudensiirtoavainnusvalintakoodisarjoja, ja lopulta saavuttaa spektrin laajentamisen tarkoituksen.

Tämän häiriöntorjuntatekniikan ominaisuudet ovat seuraavat: mitä suurempi hyppynopeus, sitä leveämpi hyppyleveys ja sitä parempi langattoman viestinnän häiriönestokyky. Tämä häiriönestotekniikka voi suojata ja eristää tietyn taajuuskaistan varmistaen, että erilaiset ulkoiset tekijät eivät vaikuta siihen. Kuten alla olevasta kuvasta näkyy, tietty viestintäjärjestelmä toimii taajuuskaistalla, joka pomppii edestakaisin taajuuskaistan A ja taajuuskaistan B välillä välttäen punaisen kohinan peittämän häiriöalueen:

2ï ¼ hajaspektritekniikka

Monista hajaspektrihäiriöiden estotekniikoista suorasekvenssihajaspektritekniikka on laajimmin käytetty, erityisesti sotilaallisella langattoman viestinnän alalla ja siviililangattomissa viestinnässä meluympäristössä. Sillä on sovellusetuja vahva häirinnänestokyky, alhainen sieppausnopeus ja hyvä piilotuskyky, mikä voi varmistaa langattomien viestintäsignaalien laadun.

Suorasekvenssihajaspektri (DSSS) on tällä hetkellä laajimmin käytetty järjestelmä. Lähetyspäässä suora hajaspektrijärjestelmä laajentaa lähetyssekvenssiä näennäissatunnaista sekvenssiä käyttäen laajalle taajuuskaistalle ja vastaanottopäässä samaa hajaspektrisekvenssiä käytetään hajautuksen purkamiseen, alkuperäisen tiedon palauttamiseen. Koska häiriöinformaation ja näennäissatunnaisten sekvenssien välillä ei ole korrelaatiota, hajaspektri voi tehokkaasti vaimentaa kapeakaistaisia ​​häiriöitä ja parantaa lähtösignaali-kohinasuhdetta. Esimerkiksi DSSS-järjestelmä luo 50-bittisen satunnaisen binääribittisekvenssin lähetettäväksi ja suorittaa hajaspektrikoodauksen seuraavan kuvan mukaisesti:

3ï¼ Aikahyppelytekniikka

Aikahyppely on myös eräänlainen hajaspektritekniikka. Time Hopping Spread Spectrum Communication Systems (TH-SS) on lyhenne aikahyppelystä hajaspektriviestintäjärjestelmästä, jota käytetään pääasiassa aikajakomonipääsyviestinnässä (TDMA). Samalla tavalla kuin taajuushyppelyjärjestelmät, aikahyppely saa lähetetyn signaalin hyppäämään diskreettisti aika-akselilla. Ensin jaetaan aikajana useisiin aikaväleihin, joita kutsutaan yleisesti aikaväleiksi aikahyppelyhajaspektriviestinnässä, ja useat aikavälit muodostavat aikahyppelyaikakehyksen. Hajaspektrikoodisekvenssi ohjaa sitä, mitä aikaväliä signaalien lähettämiseen kehyksessä. Siksi aikahyppely voidaan ymmärtää monen aikavälin aikasiirtoavainnukseksi käyttämällä näennäissatunnaisia ​​koodisekvenssejä valintaan. Koska signaalien lähettämiseen käytetään paljon kapeampia aikavälejä, signaalin spektri on suhteellisen laaja.

4ï¼Moniantennitekniikka

Hyödyntämällä täysin langattomien kanavien "spatiaalisia" ominaisuuksia, useita antenneja, jotka on järjestetty lähettimiin ja/tai vastaanottimiin langattomissa viestintäjärjestelmissä, voidaan käyttää parantamaan merkittävästi järjestelmän suorituskykyä. Nämä järjestelmät, jotka nykyään tunnetaan laajalti nimellä "Multiple Input Multiple Output" (MIMO), sisältävät kahden tai useamman antennin asettamisen lähettimeen ja vastaanottimeen. MIMO-terminologiassa "tulo" ja "lähtö" ovat suhteessa langattomiin kanaviin. Näissä järjestelmissä useat lähettimet "syöttävät" signaalinsa samanaikaisesti langattomaan kanavaan ja "ulostavat" sitten samanaikaisesti nämä signaalit langattomalta kanavalta useille vastaanottimille. Tämä menetelmä "lähettää saman sisällön eri antennien kautta" spatiaalisella alueella, jolloin viestintäjärjestelmä voi saada suorituskyvyn lisäyksiä ja häiriöntorjuntaominaisuuksia, jotka tunnetaan nimellä "lähetysdiversiteetti".

â SISOï¼ Single Input Single Output

â¡SIMOï¼ Single Input Multiple Output

â¢MISOï¼ Multiple Input Single Output

â£MIMOï¼Useita tuloja Useita lähtöjä

5) Älykäs antennitekniikka

MIMO-tekniikan kehityksen myötä MIMOsta on tullut "Massive MIMO", joka tunnetaan myös nimellä "Massive MIMO". Perinteisessä MIMOssa on yleensä 2 antennia, 4 antennia ja 8 antennia, ja antennien lukumäärä Massive MIMOssa voi ylittää 100. Massive MIMO -järjestelmä voi ohjata kunkin antenniyksikön lähettämän (tai vastaanottaman) signaalin vaihetta ja amplitudia. Säätämällä useita antenniyksiköitä voidaan muodostaa suunnattu säde, eli säteen muodostus. Säteenmuodostustekniikka yhdistää MIMO-tekniikan spatiaalisen luokituksen ja multipleksoinnin edut parantaen tehokkaasti järjestelmän suorituskykyä ja häiriöntorjuntakykyä.

Viestinnän häiriöt ja häiriön esto ovat ikuisia teemoja viestinnän alalla. Sähkömagneettisen ympäristön erittäin monimutkaiset, dynaamiset ja ristiriitaiset ominaisuudet tulevat yhä näkyvämmiksi. Signaalihäiriöt ovat ydinongelma, joka rajoittaa langattoman viestintätekniikan kehitystä. Langattoman viestinnän häiriöntorjuntakyvyn parantamisen aikana on tavanomaisten häiriöntorjuntatekniikoiden, kuten hajaspektriteknologian, soveltamisen lisäksi tarpeen kiinnittää huomiota myös kehittyvien häiriöntorjuntatekniikoiden, kuten älykkään verkkoteknologian, tehokkaaseen soveltamiseen. Lisäksi näiden häiriöntorjuntatekniikoiden kattava soveltaminen voi paremmin varmistaa langattoman viestinnän häiriönestokyvyn.