Visão geral da tecnologia anti-interferência de comunicação

A comunicação anti-interferência refere-separa a adoção de várias medidas anti-interferência eletrônicas para manter uma comunicação suave em interferência eletromagnética densa, complexa e variada e ambientes de interferência de comunicação direcionados. A comunicação anti-interferência tem as seguintes características distintas: passividade; Progressividade; Flexibilidade; Sistêmico.

Princípios da tecnologia anti-interferência

1ï¼Tecnologia de salto de frequência

A tecnologia de salto de frequência é uma tecnologia anti-interferência amplamente utilizada na comunicação sem fio, amplamente utilizada em sistemas de comunicação sem fio. O princípio da tecnologia de salto de frequência é que a banda de frequência de trabalho de um sistema de comunicação pode saltar para frente e para trás com base em uma velocidade e padrão específicos. Ele pode garantir que a frequência da portadora atinja o objetivo de salto contínuo ao usar várias sequências de código de seleção de chaveamento de mudança de frequência e, finalmente, atingir o objetivo de expandir o espectro.

As características desta tecnologia anti-interferência são as seguintes: quanto maior a velocidade de salto, maior a largura de salto e maior a capacidade anti-interferência da comunicação sem fio. Esta tecnologia anti-interferência pode proteger e isolar uma determinada faixa de frequência, garantindo que não seja afetada por vários fatores externos. Conforme mostrado na figura abaixo, um determinado sistema de comunicação opera em uma banda de frequência que oscila entre a banda de frequência A e a banda de frequência B, evitando a área de interferência vermelha coberta por ruído:

2ï¼tecnologia de espectro espalhado

Entre muitas tecnologias anti-jamming de espectro alargado, a tecnologia de espectro alargado de sequência direta é a mais amplamente utilizada, especialmente no campo militar de comunicações sem fio e comunicações sem fio civis no ambiente de ruído. Possui as vantagens de aplicação de forte capacidade anti-interferência, baixa taxa de interceptação e bom desempenho de ocultação, o que pode garantir a qualidade dos sinais de comunicação sem fio.

O espectro de dispersão de sequência direta (DSSS) é o sistema mais utilizado atualmente. No final do envio, o sistema de espalhamento espectral direto estende a sequência de envio usando uma sequência pseudo-aleatória para uma ampla banda de frequência e, no final do recebimento, a mesma sequência de espalhamento espectral é usada para despreading, restaurando a informação original. Devido à não correlação entre as informações de interferência e as sequências pseudo-aleatórias, o espectro espalhado pode efetivamente suprimir a interferência de banda estreita e melhorar a relação sinal-ruído de saída. Por exemplo, um sistema DSSS gera uma sequência de bits binários aleatórios de 50 bits para ser enviada e executa a codificação de espectro espalhado, conforme mostrado na figura a seguir:

3ï¼Tecnologia de salto no tempo

O salto no tempo também é um tipo de tecnologia de espectro alargado. Sistemas de comunicação de espectro espalhado por salto de tempo (TH-SS) é a abreviação de sistema de comunicação de espectro espalhado por salto de tempo, que é usado principalmente em comunicação de acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA). Semelhante aos sistemas de salto de frequência, o salto de tempo faz com que o sinal transmitido salte discretamente no eixo do tempo. Primeiro, dividimos a linha do tempo em muitos intervalos de tempo, que são comumente referidos como intervalos de tempo na comunicação de espectro espalhado por salto no tempo, e vários intervalos de tempo formam um quadro de tempo com salto no tempo. Qual slot de tempo para transmitir sinais dentro de um quadro é controlado pela sequência de código de espectro de dispersão. Portanto, o salto no tempo pode ser entendido como chaveamento de deslocamento de tempo de vários slots usando sequências de código pseudo-aleatórias para seleção. Devido ao uso de intervalos de tempo muito mais estreitos para transmitir sinais, o espectro do sinal é relativamente ampliado.

4ï¼Tecnologia multi-antena

Ao utilizar totalmente as características "espaciais" dos canais sem fio, várias antenas dispostas em transmissores e/ou receptores em sistemas de comunicação sem fio podem ser usadas para melhorar substancialmente o desempenho do sistema. Esses sistemas, agora amplamente conhecidos como "Multiple Input Multiple Output" (MIMO), envolvem a configuração de duas ou mais antenas no transmissor e no receptor. Na terminologia MIMO, "entrada" e "saída" são relativas a canais sem fio. Nesses sistemas, vários transmissores "inserem" simultaneamente seus sinais no canal sem fio e, em seguida, "enviam" simultaneamente esses sinais do canal sem fio para vários receptores. Este método “envia o mesmo conteúdo por diferentes antenas” no domínio espacial, permitindo que o sistema de comunicação obtenha ganhos de desempenho e capacidades anti-interferência, conhecidas como “diversidade de transmissão”.

â SISOï¼ Entrada Única Saída Única

â¡SIMOï¼ Entrada Múltipla de Entrada Única

â¢MISOï¼ Entrada Múltipla Saída Única

â£MIMOï¼Múltiplas Entradas Múltiplas Saídas

5) Tecnologia de antena inteligente

Com o desenvolvimento da tecnologia MIMO, o MIMO tornou-se um 'Massive MIMO', também conhecido como 'Massive MIMO'. O MIMO tradicional geralmente tem 2 antenas, 4 antenas e 8 antenas, e o número de antenas em um Massive MIMO pode exceder 100. O sistema Massive MIMO pode controlar a fase e a amplitude do sinal transmitido (ou recebido) por cada unidade de antena. Ao ajustar várias unidades de antena, um feixe direcional pode ser gerado, ou seja, formação de feixe. A tecnologia de formação de feixe combina as vantagens da classificação espacial e multiplexação da tecnologia MIMO, melhorando efetivamente o desempenho do sistema e a capacidade antiparasitária.

Interferência e anti-interferência na comunicação são temas eternos no campo da comunicação. Com as características altamente complexas, dinâmicas e adversárias do ambiente eletromagnético tornando-se cada vez mais proeminentes. A interferência de sinal é um problema central que restringe o desenvolvimento da tecnologia de comunicação sem fio. Durante o período de melhoria da capacidade antiparasitária da comunicação sem fio, além da aplicação de tecnologias antiparasitárias convencionais, como tecnologia de espectro espalhado, também é necessário prestar atenção à aplicação efetiva de tecnologias antiparasitárias emergentes, como tecnologia de rede inteligente. Além disso, a aplicação abrangente dessas tecnologias antiparasitárias pode garantir melhor o desempenho antiparasitário da comunicação sem fio.