超短波无线电通信抗干扰技术发展趋势研究

彭勇俭

（广州海格通信集团股份有限公司，广东 广州 510000）

0 引 言

随着通信技术的发展和应用，人类的交流实现了从书信到无线电的跨越。在无线电技术发展和应用的推动下，超短波无线电通信技术水平不断提高，应用范围不断扩大，应用水平持续提升。

随着人们沟通和交流方式的改变，人们对通信的便捷化和即时性的要求越来越高。但是，在超短波无线电通信技术的实际应用中，由于其自身的信号传输是依赖电磁波实现的，所以其自身会受到磁场影响，进而影响传输信号的传输效率和传输质量。因此，抗干扰技术研究无论是对于超短波无线电通信技术应用还是对于超短波无线电通信技术发展都具有重要意义。

1 超短波与无线电通信概述

1.1 超短波的定义

在短波无线通信中，将波动频率在30～300 MHz范围内的无线电波称为超短波。超短波凭借其组成简单和波长较短优势，能实现比其他波长更快的传输频率，而且在传输过程中受环境温度的影响较小，所以具有较好的稳定性，在各领域得到了广泛应用。

1.2 无线电通信的定义

无线电通信指的是在通信过程中利用无线电磁波实现信号的网络传输，完成文本、数字及声音图像的传输，经过近百年的演变和创新，逐渐发展成今天较为成熟完善的无线电通信系统。短波无线通信技术系统构建如图1所示。

图1 短波无线通信技术系统图

2 超短波无线电通信的干扰源及抗干扰技术

2.1 干扰源

由于超短波无线电通信自身及应用环境的影响，其干扰源各不相同。

2.1.1 共道干扰

共道干扰是超短波无线电通信主要的干扰源之一，也就是常说的同频干扰。当多个电台使用同一频率进行信号传输时，将会导致不同的信号传输到接收机中，使得载频频差、相位及调制频偏等出现同频干扰问题。

2.1.2 互调干扰

互调干扰是超短波无线电通信的重要干扰源之一，其主要是由信号传输过程中应用非线性部件产生的，如发射机和接收机的互调将带来互调干扰。此外，传输不同频道的信号时，如果同时加入非线性电路，就会产生不同频率的组合成分，发生互调干扰。

2.1.3 邻道干扰

邻道干扰也是影响超短波无线电通信的重要因素，主要存在于相邻频道之间。尤其在跳频信号频谱较宽的影响下，频谱信号的频分量较多，这就导致边频分量会落入邻道接收机的通带内，从而产生邻道干扰。

2.2 抗干扰技术

在超短波无线电通信系统中，要想有效避免干扰问题，需要合理选择和应用抗干扰技术，保证超短波无线电通信质量。常见的抗干扰技术主要有扩频技术和调频技术，其中较为常用的是直接序列扩频技术，通过直接高码序列的科学应用实现发端扩展信号频谱优化。通过对相同扩频码序列的解扩，得到扩展后的扩频信号，实现转换，得到原始信息，提高超短波无线电通信系统的抗干扰能力。

3 超短波无线电通信抗干扰技术发展

3.1 跳频技术

超短波无线电通信系统的信号传递往往需要通过某固定频率进行特定的信息传输，但是这更容易受到干扰，因此该方式难以得到长期使用。要想克服该难题，需要打破传统的通信模式，才能进一步提高我国无线电通信的稳定性和安全性。随着我国高频率调频技术的深入研究和推广应用，大大弥补了传统通信技术的缺点，能实现传统固定频率的有效调换，提高整个通信系统的抗干扰能力，推动超短波无电线通信技术的飞速发展[1-2]。

从跳频技术原理（见图2）来看，一旦频谱在某一信道中出现，将会产生较大的干扰，对正常信号传输产生一定的影响。所以，干扰信号的产生会严重影响信号接收的效果和质量。科学应用跳频技术，使得跳频系统能根据需要发送和接收的信号进行科学跳变，通过不同速度的跳频有效减少干扰的影响。跳频速度直接决定着系统的抗干扰能力，跳频速度越高，系统的抗干扰能力越强。随着跳频技术研究和应用的深入，跳频技术的发展越来越成熟，跳频速度越来越高，甚至已经超越百跳。

3.2 空闲信道扫描与跳频共享技术

图2 跳频技术

空闲信道扫描与跳频共享技术的应用实现了无线电通信和人工智能的有效结合，对于未来超短波跳频技术发展和更高效能的抗干扰设备研发具有重要意义。以感知无线电为例，作为一种新型的智能通信技术，其依靠软件无线电扩展平台，能更加便捷且高效地感知周围事物的特征，进一步调整设备的各项参数，保证在空域多维空间及频域空间均能实现对宽频段的侦听，完成对该频段所有用户的侦测[3-4]。

3.3 跳频/直扩混合体制扩频技术

跳频扩频技术原理如图3所示。

图3 跳频扩频技术

目前应用较为广泛的扩频通信技术主要有跳变频率和直接序列扩频2种。其中，直扩技术原理是借助高码速率实现伪随机码的扩频，通过快速直接的方式完成收端和发端的扩频、解扩，最终得到原始信息。直扩频技术的应用是通过扩频来有效减少干扰的影响，但是一旦其超过了抗干扰的设定范围，恶化现象将更加严重。

另外，跳频系统是采取躲避的方式来防止干扰，当跳频系统遇到强性定频干扰时不会对其产生较为严重的影响。面临较多干扰时，对直扩系统产生的影响较小，并且直扩系统能有效利用部分干扰来提高系统功能。而跳频系统面临多种干扰时，往往在各种干扰信号到来之前就能将其转换到下一个信号中接收。

综上，直扩技术和跳频技术在应用中各有优劣，要想实现无线电通信系统抗干扰，需要合理联合应用两种技术，实现优势互补，发挥出两种技术综合后新型扩展频谱系统的最大性能。

3.4 软件无线电技术

传统的无线电通信主要应用于特定的无线电设备，而且往往不同设备间的兼容性较差，所以通常会发生通信阻碍现象。随着网络通信成为人们日常生活中不可或缺的一部分，对无线电传输的频道要求不断提高，相邻频道之间的干扰问题越发严重。所以，要想提高无线电通信的抗干扰能力，就要进行创新性拓展，探索多波段和多样式软件无线电技术。

应用软件无电线技术能在开放性硬件平台基础上实现灵活编程，使得各个电台之间的沟通和信号传输更加便捷。由此，软件无线电技术对于未来无线电通信应用和类型拓展具有重要意义，为超短波无电线通信系统构建提供更多思路。

4 超短波无线电抗干扰新技术的应用

虽然我国通信技术尤其是超短波无线电通信技术的发展越来越完善，但是仍面临较多的问题。由于在传统无线电通信技术应用中，很多设备和技术应用于特定领域和设备，并没有规划未来的融合和兼容问题，所以在后期应用中出现了各种问题。在信息化时代，通信设备在人们日常生活和社会各领域的应用越来越多，无线电频将越来越拥挤，近邻频道的干扰难以完全避免，所以超短波无线电通信系统抗干扰能力提升是未来无线电通信技术研究的重要问题[5]。

近年来，各种无线电抗干扰技术的研究和应用取得了一定的突破，超短波无线电通信领域的抗干扰能力不断提高。智能组网技术和智能虚拟天线技术，是无线电通信抗干扰技术的重要研究成果。利用智能组网技术能实现干扰信号的科学分析和运算，得到科学有效的解决方案；借助智能虚拟天线技术能完成实际应用中信号的选择，选取最好的信号来进行信息传输。结合采用上述两项技术，能有效提高无线电的抗干扰能力[6]。

5 结 论

在通信设备优化和无线电通信系统研究中，抗干扰技术的研究和应用是目前重要的研究方向，对于信号传输保密性和抗干扰性能的提升具有重要意义。随着现代信息技术的不断发展和科学技术研究的不断深入，超短波无线电通信抗干扰技术研究将进一步朝着多元化和自动化方向稳步发展。