无线通信的抗干扰设计43页PPT
合集下载
无线通信工程第11讲抗干扰
PPT文档演模板
无线通信工程第11讲抗干扰
•快速跳频
n 这是针对中、低速跳频通信系统易受跟踪式干扰而采 用的一项最新技术，目前国际上还停留在理论研究阶 段，尚未实用。其主要原理是：移动通信系统以高于 信息速率的跳速在很宽的频带上进行频率跳变，即每 个信息比特跳几跳以上 ，相当于跳速高达 100KHz～ 1MHz，比目前的跳速提高100～1000倍。与中、低速跳 频方式相比，这种体制的显著特点是：
无线通信工程第11讲抗干扰
•空间域
定向天线
天线波束越窄，电波隐 蔽性好，抗干扰性也强。 从抗干扰角度，全向天 线不如定向天线。 采用毫米波频段，天线 方向性很好，有利于通 信抗干扰。
PPT文档演模板
自适应调零天线
利用相控阵天线原理，在干扰 源方向形成波束的零点； 利用数字信号处理技术对干扰 信号进行识别和检测； 利用自适应技术自动调整天线 波束的零点指向，使干扰信号 最小； 不足：在零点方向形成盲区， 影响这个区域内用户的正常通 信。
特别是与抗干扰有关的参数， 如：扩频序列、跳频序列、 同步参数、信令参数等。
PPT文档演模板
抗干扰性能之二：信号鲁棒性 用干扰容限定义 PJ/PS(条件：设备性能、工作环境、 干扰性质） 三个层次的条件，即：
a、设备性能。如：比特差错率、语 音质量、同步及信令性能、网络性能 等，可以定一个门限，在此门限以下 用户不能接受。
通信抗干扰：在军事通信设备及系统中采用的通信反侦 察、反干扰措施，是通信对抗的防御手段。本次讲座重 点讨论有关通信抗干扰问题。
PPT文档演模板
无线通信工程第11讲抗干扰
军事通信的干扰环境
干扰种类
敌意干扰的式样
设备内部的干扰，如：收发 干扰、邻道干扰等。
第三章抗干扰技术PPT课件
Ia
C1
C2
串模干扰示意图
电磁耦合引入串模干扰
12.11.2020
6
图3-1 串模干扰示意图
12.11.2020
7
3.1.2
串模抑制比：衡量系统抑制串模干扰的能力。 定义： NMRR = 20lg(Un / △Ui) (dB)
Un:串模干扰信号的幅值； △Ui：Un引起输出的改变折合到输入端的偏移量。 效果：△Ui越小，抗串模干扰的能力越强，即NMRR越大。
共模干扰的影响：共模干扰对放大器的影响，是因转换 成串模干扰而加到输入端的。
共模抑制比：衡量系统抑制共模干扰转化为串模干扰的 能力。
定义： CMRR = 20lg(Ucm/Un) (dB) Un:是共模干扰信号Ucm转换成串模干扰的电压幅值； 效果：Un越小，抗共模干扰的能力越强，即CMRR越大。
CMRR与信号的输入方式有关，分单端输入和差动输入2种 形式。
14
3.1.4
2、电磁场传播的干扰
(1)静电耦合：静电场干扰通过分布电容耦合进入系统
(2)
两根平行导线之间的、印刷线路之间、变压器线
匝之间、绕组之间都可能构成分布电容。
(3)(2)电磁耦合：电磁耦合干扰通过电感引入感应电势
(4)
两条平行导线间会产生磁场耦合
(5)(3) 辐射电磁场耦合：具有天线效应的电源线和长信号线 会对空间电磁场产生接收作用，感应出干扰信号。
力。是个定性的概念。 有两层含义： ① 在规定时间内无故障运行； ② 故障后维修方便。
12.11.2020
31
可靠性的定量描述：
如下图，系统运行时间 t k 后发生故障，需维修时间 T k
k 1,2, 。
可定义以下可靠性指标：
第讲CDMA通信抗干扰 ppt课件
PS，
令：接收机门限电平为Pr0 FKTfbEb / N0，
就有：
PJ Eb / N0 1 Pr0
PS G
PS
结论：无论是多用户干扰还 是热噪声干扰都会“吃掉” 一些干扰容限，只有在单用 户及忽略热噪声的情况下， 才可能达到干扰容限的最大 值。
抗干扰体制的比较
阻塞干扰
可以是窄带、部分带、梳状 干扰等。
跳频 频综
跳频 图案 同步
时间域
瞬时通信 这是潜艇通信常用的方 法。 先进行信息压缩，然后 以很短的时间发送出去。 特点： （1）隐蔽性好； （2）抗干扰能力强； （3）信息速率低； （4）延时大，非实时业务。
跳时通信
基本是一个TDM或TDMA 系统； 时隙不用满，按某种跳 时图案在各个时隙上进 行跳时； 有一定的隐蔽性和抗干 扰性； 目前使用不多。
通信抗干扰性能
抗干扰性能之一：信号隐蔽性
无线信号的隐蔽性
单位面积天线，在单位带宽 中所能截获的信号功率
信号方式的隐蔽性
双工方式、调制方式、多路 方式、编码方式、同步方式
信号参数的隐蔽性
特别是与抗干扰有关的参数， 如：扩频序列、跳频序列、 同步参数、信令参数等。
抗干扰性能之二：信号鲁棒性
用干扰容限定义
f0
载波
信息 比特
解调
接收
解扩
载波 同步
扩频 序列 同步
频谱图
fb fc
f0
窄带干扰
扩频调制
2fc
信号
干扰
接收解扩
频率域之二：跳频
原理框图
fb
信息 比特
调制
发送
中频 fi
G＝N
载波 跳频
跳频增益
43. 无线通信中的射频干扰如何避免？
43. 无线通信中的射频干扰如何避免？43、无线通信中的射频干扰如何避免？在当今数字化和信息化高速发展的时代，无线通信已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从手机通话、无线网络到卫星通信，无线通信技术的广泛应用给我们带来了极大的便利。
然而，伴随着无线通信的快速发展，射频干扰问题也日益凸显。
射频干扰不仅会影响通信质量，导致信号中断、数据丢失，甚至还可能对关键的通信系统造成严重破坏。
因此，如何有效地避免射频干扰成为了无线通信领域中一个至关重要的问题。
要理解射频干扰，首先我们需要知道什么是射频信号。
射频信号，简单来说，就是一种具有特定频率的电磁波，它承载着信息在空间中传播。
当多个射频信号在同一空间中传播时，如果它们的频率相近或重叠，就可能会相互干扰，影响正常的通信。
那么，射频干扰是如何产生的呢？其来源多种多样。
首先，自然现象可能会产生射频干扰。
例如，雷电、太阳黑子活动等都可能释放出强大的电磁波，对无线通信造成干扰。
其次，人为因素也是射频干扰的重要来源。
一些电子设备，如微波炉、无绳电话、蓝牙设备等，如果工作频率与无线通信频率相近，就可能会产生干扰。
此外，非法的无线电发射设备、未经授权的频段使用等也会导致射频干扰。
为了避免射频干扰，我们可以从多个方面采取措施。
在设备设计和制造方面，应采用高质量的射频组件和优化的电路设计。
良好的射频前端设计能够提高信号的接收和发射性能，减少对外部干扰的敏感度。
同时，通过合理的滤波和屏蔽技术，可以有效地阻止外部干扰信号进入设备内部，以及防止设备内部的信号向外辐射造成干扰。
在频谱管理方面，政府和相关机构需要加强对无线电频谱的规划和分配。
合理划分频段，确保不同类型的无线通信系统在各自的频段内工作，避免频段重叠和相互干扰。
对于重要的通信频段，应加强监管，严厉打击非法占用和滥用频谱资源的行为。
在无线通信系统的安装和部署过程中，也需要遵循一定的规范和标准。
例如，天线的安装位置和方向应经过精心设计，以减少与其他无线设备的相互干扰。
无线通信的抗干扰设计.ppt
8
◆广播发射器谐波 大功率源如商业广播电台等会产生大功率信号谐波，例如一个5MW发射器很容易 产生5W谐波，足以干扰附近的移动通信。如果该发射器符合所有规范和政府规定， 那么唯一的解决方法可能只有迁移通信天线以避开发射器，或者重新分配频率方案 使得造成冲突发射器附近的通信基站使用的是不受其谐波能量影响的信道。 ◆“老爷”级STL用户 在蜂窝系统出现之前，900MHz和1400 ~ 2200MHz波段通常分配用于广播电台的 演播室与发射器连接（STL）。政府现已将这些频率重新分配给蜂窝运营商，但是 他们常常又没有限制老用户，而让他们继续在没有冲突的频率上运营。当在这些频 段开展新的蜂窝业务时，那些发射器应该转向新频率，但有些还需要加以“提醒”。
跟踪干扰 过程：对信号进行侦测、分析， 引导干扰机跟上信号。 快跳频是对付跟踪干扰的最好 方法。 临界跳速＝150KHz / d(km) 如果跳速做不快，可以采用跳 扩结合的方法。因为扩频增加 了信号的隐蔽性，不容易被跟 踪。 从抗干扰的角度，很少采用直 扩。
21
对直扩/跳频抗阻塞干扰的说明
10
◆谐波
在实际情况下，信号中有可能还有强到能产生干扰的基频谐波，例如美国 甚高频电视发射器就要求安装一个滤波器将其谐波至少减小到主载波60dB 以下。最麻烦的谐波是三次谐波，因为它很容易由发射器中小的非线性元件 产生。一个在621.25MHz下工作的5MW电视信号发射器，其三次谐波为 1863.75MHz，即使在60dB以下（滤波之后）三次谐波还有5W！从俯瞰 城市的高处发出这种频率和功率信号很容易给全城蜂窝移动通信信号带来极 大破坏。
9
◆音频整流
在极个别地方，基站控制器端还在使用模拟音频输入传送给无线输出，因此会受 到附近AM广播或短波电台强信号的影响。AM信号可能进入音频电路后并被整流， 使得电话交谈中混入广播音频信号。在与基站连接的音频部分周围进行良好屏蔽应 能解决这个问题。
◆广播发射器谐波 大功率源如商业广播电台等会产生大功率信号谐波，例如一个5MW发射器很容易 产生5W谐波，足以干扰附近的移动通信。如果该发射器符合所有规范和政府规定， 那么唯一的解决方法可能只有迁移通信天线以避开发射器，或者重新分配频率方案 使得造成冲突发射器附近的通信基站使用的是不受其谐波能量影响的信道。 ◆“老爷”级STL用户 在蜂窝系统出现之前，900MHz和1400 ~ 2200MHz波段通常分配用于广播电台的 演播室与发射器连接（STL）。政府现已将这些频率重新分配给蜂窝运营商，但是 他们常常又没有限制老用户，而让他们继续在没有冲突的频率上运营。当在这些频 段开展新的蜂窝业务时，那些发射器应该转向新频率，但有些还需要加以“提醒”。
跟踪干扰 过程：对信号进行侦测、分析， 引导干扰机跟上信号。 快跳频是对付跟踪干扰的最好 方法。 临界跳速＝150KHz / d(km) 如果跳速做不快，可以采用跳 扩结合的方法。因为扩频增加 了信号的隐蔽性，不容易被跟 踪。 从抗干扰的角度，很少采用直 扩。
21
对直扩/跳频抗阻塞干扰的说明
10
◆谐波
在实际情况下，信号中有可能还有强到能产生干扰的基频谐波，例如美国 甚高频电视发射器就要求安装一个滤波器将其谐波至少减小到主载波60dB 以下。最麻烦的谐波是三次谐波，因为它很容易由发射器中小的非线性元件 产生。一个在621.25MHz下工作的5MW电视信号发射器，其三次谐波为 1863.75MHz，即使在60dB以下（滤波之后）三次谐波还有5W！从俯瞰 城市的高处发出这种频率和功率信号很容易给全城蜂窝移动通信信号带来极 大破坏。
9
◆音频整流
在极个别地方，基站控制器端还在使用模拟音频输入传送给无线输出，因此会受 到附近AM广播或短波电台强信号的影响。AM信号可能进入音频电路后并被整流， 使得电话交谈中混入广播音频信号。在与基站连接的音频部分周围进行良好屏蔽应 能解决这个问题。
WLAN干扰分析及抗干扰技术方案(抗干扰)PPT课件
调制方式
8PSK
16QAM
OFDM
OFDM
多址方式
TDMA
CDMA
OFDMA
CSMA
中心接入点
BTS
Node B
eNode B
AP
W资L源A分N配更控早制采节用点了较先进的BOSFCDM调制方式来R提N升C频谱利用率，e但No基de于B局域网方式的非无电信蜂窝 网络设计，具有许多不足：
非专用频率频段：多WLAN设备，其他通信设备共存，频率资源无保障
CSMA竞争接入信道资源，效率低：时分工作的方式使得同一时刻只能保证一个用户进行 有效传输，多用户同时接入管理帧与数据帧同时传输，效率低
无信道类型划分：控制帧与数据帧混传，控制帧开销较大
无线资源管理能力弱：有中心接入点AP，但无统一无线资源分配节点，无固定上下行信道 划分，造成不同于蜂窝网中的上下行竞争导致干扰更为严重
在AP上配置Client的QoS参数，在Beacon中通过字段来通告当前WLAN的QoS参数
• STA在收到Beacon帧中通告的QoS参数， 终端根据此值更新相应参数
• 理论上说AIFS、CWmin、CWmax越小， 对信道的竞争能力越强
• 注：调整过小可能加重竞争退避
功能开启需求：要求AP/AC、终端均支持
ppt精选版
WLAN传输机制
WLAN干扰来源于冲突与退避，干扰又加剧了冲突与退避：多个设备同时传输造成空口碰撞时， 接收端无法正常解析报文，发送端重传退避使得空闲等待时长拉长，降低信道占用率
单个用户数据包传输过程
• AP与终端是平等的，对于AP、终端都遵循此过程
DIFS
34 us，用来检测 信道状态
24%（终端数不同）
抗干扰通信与通信干扰技术PPT
滤波器
s(t)
载波 调制
·
·
信道
二进制 数据
并
解调
Y(k) 行 变
(如QAM)
串
行
·
·
·
r(n) 低通 r(t) 载波
FFT
·
滤波器
解调
·
·
2020/3/26
6
第6讲 抗干扰通信与通信干扰技术
6.1 无线电通信干扰 6.2 无线电通信的反侦察与抗干扰 6.3 直接序列扩频通信技术 6.4 调频通信技术 6.5 干扰抑制技术
2020/3/26
21
压制系数：为保证对被干扰无线电通信系统的有效压制，进入该系 统接收机输入端通频带所需的最小干扰功率与有用信号功率的比值
K
( Pji Psi
) m in
Pji进入接收机的干扰功率； Psi接收机接收的有用信号功率。
对无线电通信系统，压制系数应保证干扰所产生的误码率不小 于15%~20%。
11 f
NT TS
则式(1)和式(2)相等，因此，OFDM信号的产生可以用IDFT 实现，同理，
O20F20D/M3/的26 解调可以用DFT实现，工程上采用FFT技术。
5
复习
采用IFFT和FFT的OFDM系统结构
二进制 信源
串
调制
X(k) 行 变
(如QAM)
并
行
·
· ·
·
s(n) 低通
IFFT
2020/3/26
12
研究内容
通信抗干扰技术研究的就是在已知或预测敌方的干扰手段情况下， 在上述技术基础上(不排除以后有新的技术类别)选取适当的技术手段来 消除或减轻敌方干扰，而使我方需要进行的通信能够延续的一项技术。 对敌方的干扰性质，强度、种类、手段、采用的体系，了解得越清楚， 采取的措施越有针对性，取得的效果也越好。由于敌方的对抗手段往往 是综合的、多变的，有的可能是完全新颖的，所以抗干扰的手段也必须 采取多种方式的结合才能取得较好的效果。
WLAN干扰问题分析及规避方案ppt课件
通过适当增加功率，降低周围其他干扰源的影响。
干扰规避措施-2
天线调整：
通过调整发射天线的方向性（比如定向天线） 通过调整天线增益来避开干扰源
智能天线技术：
11n产品成熟后，可通过11n产品的智能天线技术适 当降低干扰影响
频段调整：
部分场所，在终端支持的情况下，可考虑采用 5.8GHz频段进行覆盖。（但终端限制多，穿透性 差）
干扰 通过开启纯11g模式来提高传输速率
只有当802.11g网络处于“纯g模式”时，网络客户 端与接入点之间的连接速度才能达到54Mbit/s。一 旦接入点中有802.11b 客户端接入，802.11g客户端 的连接速度会立刻下降到与802.11b同一水准(11M)。
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
当两信道频率小于25MHz时，信道之间存在重叠区域，会有部分干 扰，下图是两AP信道间隔分别为0～5情况下的总吞吐量曲线。
目录
WLAN干扰分析及规避措施建议 高密度场所WLAN部署建议
高密度人群场所的WLAN覆盖方案
选用集中控制型AP/AC，自动调整功率和信道 进行覆盖
通过适当增加AP的数量来提升用户接入能力 通过适当降低单个AP的发射功率来降低AP间
运营商间WLAN干扰问题解决可选思
运营商间合作
路
通过AP的多SSID能力，可以使运营商间合作、运营商与场点物业合 作，租用场点的AP设备。
行政干涉，划分频段或信道
对该热点地区为不同运营商分配不同频段或信道来解决干扰问题。
当使用1/6/11信道有较大干扰时，可考虑使用部分交叠信道进行频 率分配，并保证信道间隔不小于4个频点，即可考虑1/5/9/13、 2/6/10、3/7/11、4/8/12信道同时工作。
干扰规避措施-2
天线调整：
通过调整发射天线的方向性（比如定向天线） 通过调整天线增益来避开干扰源
智能天线技术：
11n产品成熟后，可通过11n产品的智能天线技术适 当降低干扰影响
频段调整：
部分场所，在终端支持的情况下，可考虑采用 5.8GHz频段进行覆盖。（但终端限制多，穿透性 差）
干扰 通过开启纯11g模式来提高传输速率
只有当802.11g网络处于“纯g模式”时，网络客户 端与接入点之间的连接速度才能达到54Mbit/s。一 旦接入点中有802.11b 客户端接入，802.11g客户端 的连接速度会立刻下降到与802.11b同一水准(11M)。
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
当两信道频率小于25MHz时，信道之间存在重叠区域，会有部分干 扰，下图是两AP信道间隔分别为0～5情况下的总吞吐量曲线。
目录
WLAN干扰分析及规避措施建议 高密度场所WLAN部署建议
高密度人群场所的WLAN覆盖方案
选用集中控制型AP/AC，自动调整功率和信道 进行覆盖
通过适当增加AP的数量来提升用户接入能力 通过适当降低单个AP的发射功率来降低AP间
运营商间WLAN干扰问题解决可选思
运营商间合作
路
通过AP的多SSID能力，可以使运营商间合作、运营商与场点物业合 作，租用场点的AP设备。
行政干涉，划分频段或信道
对该热点地区为不同运营商分配不同频段或信道来解决干扰问题。
当使用1/6/11信道有较大干扰时，可考虑使用部分交叠信道进行频 率分配，并保证信道间隔不小于4个频点，即可考虑1/5/9/13、 2/6/10、3/7/11、4/8/12信道同时工作。