Descripción general de la tecnología antiinterferencias de comunicación

Comunicación anti-interferencia se refierea la adopción de diversas medidas antiinterferencias electrónicas para mantener una comunicación fluida en entornos de interferencia electromagnética densos, complejos y variados y de interferencia de comunicación específica. La comunicación anti-interferencia tiene las siguientes características distintivas: pasividad; Progresividad; Flexibilidad; sistémico.

Principios de la tecnología antiinterferencias

1ï¼Tecnología de salto de frecuencia

La tecnología de salto de frecuencia es una tecnología antiinterferencias ampliamente utilizada en la comunicación inalámbrica, que se utiliza ampliamente en los sistemas de comunicación inalámbrica. El principio de la tecnología de salto de frecuencia es que la banda de frecuencia de trabajo de un sistema de comunicación puede rebotar de un lado a otro en función de una velocidad y un patrón específicos. Puede garantizar que la frecuencia de la portadora logre el objetivo de salto continuo cuando se utilizan múltiples secuencias de código de selección de cambio de frecuencia y, en última instancia, lograr el propósito de expandir el espectro.

Las características de esta tecnología antiinterferencias son las siguientes: cuanto mayor sea la velocidad de salto, mayor será el ancho de salto y mayor será la capacidad antiinterferencias de la comunicación inalámbrica. Esta tecnología antiinterferencias puede proteger y aislar una determinada banda de frecuencias, asegurando que no se vea afectada por diversos factores externos. Como se muestra en la figura a continuación, cierto sistema de comunicación opera en una banda de frecuencia que rebota entre la banda de frecuencia A y la banda de frecuencia B, evitando el área de interferencia roja cubierta por el ruido:

2ï¼Tecnología de espectro ensanchado

Entre muchas tecnologías antiinterferencias de espectro ensanchado, la tecnología de espectro ensanchado de secuencia directa es la más utilizada, especialmente en el campo militar de las comunicaciones inalámbricas y en las comunicaciones inalámbricas civiles en entornos ruidosos. Tiene las ventajas de la aplicación de una fuerte capacidad antiinterferencias, baja tasa de intercepción y buen rendimiento de ocultación, lo que puede garantizar la calidad de las señales de comunicación inalámbrica.

El espectro ensanchado de secuencia directa (DSSS) es el sistema más utilizado en la actualidad. En el extremo de envío, el sistema de espectro ensanchado directo extiende la secuencia de envío usando una secuencia pseudoaleatoria a una banda de frecuencia ancha, y en el extremo de recepción, la misma secuencia de espectro ensanchado se usa para desensancharse, restaurando la información original. Debido a la falta de correlación entre la información de interferencia y las secuencias pseudoaleatorias, el espectro ensanchado puede suprimir eficazmente la interferencia de banda estrecha y mejorar la relación señal/ruido de salida. Por ejemplo, un sistema DSSS genera una secuencia de bits binaria aleatoria de 50 bits para enviar y realiza la codificación de espectro ensanchado, como se muestra en la siguiente figura:

3ï¼Tecnología de salto de tiempo

El salto de tiempo también es un tipo de tecnología de espectro ensanchado. Time Hopping Spread Spectrum Communication Systems (TH-SS) es la abreviatura de Time Hopping Spread Spectrum Communication System, que se utiliza principalmente en la comunicación de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA). Similar a los sistemas de salto de frecuencia, el salto de tiempo hace que la señal transmitida salte discretamente en el eje del tiempo. Primero dividimos la línea de tiempo en muchos intervalos de tiempo, que comúnmente se denominan intervalos de tiempo en la comunicación de espectro ensanchado de salto de tiempo, y varios intervalos de tiempo forman un marco de tiempo de salto de tiempo. El intervalo de tiempo para transmitir señales dentro de un marco está controlado por la secuencia de código de espectro ensanchado. Por lo tanto, el salto de tiempo puede entenderse como una modulación por desplazamiento de tiempo de múltiples ranuras que utiliza secuencias de código pseudoaleatorias para la selección. Debido al uso de intervalos de tiempo mucho más estrechos para transmitir señales, el espectro de la señal se amplía relativamente.

4ï¼Tecnología de múltiples antenas

Al utilizar completamente las características "espaciales" de los canales inalámbricos, se pueden usar múltiples antenas dispuestas en transmisores y/o receptores en sistemas de comunicación inalámbricos para mejorar sustancialmente el rendimiento del sistema. Estos sistemas, ahora ampliamente conocidos como "Multiple Input Multiple Output" (MIMO), implican la instalación de dos o más antenas en el transmisor y el receptor. En la terminología MIMO, "entrada" y "salida" están relacionadas con los canales inalámbricos. En estos sistemas, múltiples transmisores "ingresan" simultáneamente sus señales en el canal inalámbrico y luego "envían" simultáneamente estas señales desde el canal inalámbrico a múltiples receptores. Este método "envía el mismo contenido a través de diferentes antenas" en el dominio espacial, lo que permite que el sistema de comunicación obtenga ganancias de rendimiento y capacidades antiinterferencias, lo que se conoce como "diversidad de transmisión".

â SISOï¼ Entrada única Salida única

â¡SIMOï¼ Entrada única Salida múltiple

â¢MISOï¼ Entrada Múltiple Salida Única

â£MIMOï¼Entrada múltiple Salida múltiple

5) tecnología de antena inteligente

Con el desarrollo de la tecnología MIMO, MIMO se ha convertido en un 'Massive MIMO', también conocido como 'Massive MIMO'. El MIMO tradicional suele tener 2 antenas, 4 antenas y 8 antenas, y el número de antenas en un MIMO masivo puede superar las 100. El sistema MIMO masivo puede controlar la fase y la amplitud de la señal transmitida (o recibida) por cada unidad de antena. Al ajustar varias unidades de antena, se puede generar un haz direccional, es decir, formación de haz. La tecnología de formación de haces combina las ventajas de la clasificación espacial y la multiplexación de la tecnología MIMO, mejorando de manera efectiva el rendimiento del sistema y la capacidad antiinterferente.

La interferencia y la antiinterferencia en la comunicación son temas eternos en el campo de la comunicación. Con las características altamente complejas, dinámicas y antagónicas del entorno electromagnético cada vez más prominentes. La interferencia de la señal es un problema central que restringe el desarrollo de la tecnología de comunicación inalámbrica. Durante el período de mejora de la capacidad antiinterferencias de la comunicación inalámbrica, además de aplicar tecnologías antiinterferencias convencionales, como la tecnología de espectro ensanchado, también es necesario prestar atención a la aplicación efectiva de tecnologías antiinterferencias emergentes, como la tecnología de red inteligente. Además, la aplicación integral de estas tecnologías antiinterferencias puede garantizar mejor el rendimiento antiinterferencias de la comunicación inalámbrica.