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移動(dòng)通信系統(tǒng)干擾控制分析論文
0引言
近年來(lái)，我國(guó)移動(dòng)通信系統(tǒng)快速發(fā)展，給人們的工作、學(xué)習(xí)和生活帶來(lái)了極大的便利。移動(dòng)通信系統(tǒng)主要采用無(wú)線傳輸技術(shù)，但是在實(shí)際應(yīng)用中由于CAMA系統(tǒng)和GSM系統(tǒng)都屬于干擾受限系統(tǒng)，無(wú)線傳輸很容易受到各種無(wú)線電波的影響，嚴(yán)重影響移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量和通信質(zhì)量，因此應(yīng)高度重視移動(dòng)通信系統(tǒng)的干擾控制，采取科學(xué)合理的干擾控制措施，保障移動(dòng)通信系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
1移動(dòng)通信系統(tǒng)受到的干擾
移動(dòng)通信系統(tǒng)受到的干擾主要包括互調(diào)干擾、鄰頻干擾和同頻干擾，互調(diào)干擾是指移動(dòng)通信信號(hào)在非線性移動(dòng)通信設(shè)備元器件上產(chǎn)生的頻率和系統(tǒng)有用信號(hào)頻率相近，在移動(dòng)通信系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)正常信號(hào)造成干擾，這種互調(diào)干擾主要有外部因素互調(diào)、接收機(jī)互調(diào)和發(fā)射機(jī)互調(diào)這三種干擾源[1]。鄰頻干擾是指收信機(jī)射頻通帶周?chē)蛘咄◣?nèi)的信號(hào)，經(jīng)過(guò)變頻以后達(dá)到中頻通帶，以此對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)運(yùn)行造成干擾，鄰頻干擾會(huì)影響系統(tǒng)收信機(jī)的靈敏度和信噪比，造成收信機(jī)信號(hào)接受堵塞。同頻干擾是指和有用信號(hào)頻率相近但來(lái)自其它信號(hào)源并且通過(guò)相同方法進(jìn)入中頻帶的干擾，有用信號(hào)和同頻干擾信號(hào)一起被檢波和放大，一旦兩個(gè)信號(hào)的載頻不一致，會(huì)產(chǎn)生差拍干擾。當(dāng)前，移動(dòng)通信系統(tǒng)主要采用小區(qū)制結(jié)構(gòu)，為了最大程度地利用系統(tǒng)頻率資源，通過(guò)同頻復(fù)用的方法，每間隔一段距離，小區(qū)內(nèi)部的移動(dòng)通信可以實(shí)現(xiàn)頻率的重復(fù)利用，主要間隔距離達(dá)到一定程度，同頻干擾不會(huì)影響移動(dòng)通信系統(tǒng)的正常通信。而由于移動(dòng)通信系統(tǒng)運(yùn)行受到外界溫濕度、地形地貌等多種因素的影響，隨著傳播距離的增長(zhǎng)電波會(huì)出現(xiàn)一些彌散消耗，一旦遇到地物或者地形的遮擋，會(huì)形成陰影效應(yīng)，移動(dòng)通信信號(hào)會(huì)通過(guò)多條反射路徑達(dá)到接收點(diǎn)，在這個(gè)過(guò)程中移動(dòng)通信信號(hào)的到達(dá)時(shí)間、相位和幅度都不同，信號(hào)之間相互疊加會(huì)出現(xiàn)時(shí)延擴(kuò)展和電平衰落。同時(shí)，人們往往在不斷的移動(dòng)中使用移動(dòng)通信系統(tǒng)，而這會(huì)造成多普勒頻移，形成隨機(jī)調(diào)頻，影響電波傳輸特性，移動(dòng)通信質(zhì)量明顯下降。除了上述干擾外，移動(dòng)通信系統(tǒng)還會(huì)受到多址干擾，當(dāng)移動(dòng)通信用戶數(shù)量比較多時(shí)，很容易產(chǎn)生多址干擾，影響移動(dòng)通信系統(tǒng)的正常通信。
2移動(dòng)通信系統(tǒng)的干擾控制策略
2.1擴(kuò)頻技術(shù)
在移動(dòng)通信系統(tǒng)中應(yīng)用擴(kuò)頻技術(shù)，利用擴(kuò)頻碼對(duì)發(fā)送的信息進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，擴(kuò)寬原始信號(hào)的帶寬，再利用一樣的擴(kuò)頻碼對(duì)接受信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，還原信息數(shù)據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用中，擴(kuò)頻技術(shù)把發(fā)送的信息數(shù)據(jù)頻譜進(jìn)行擴(kuò)展，在信號(hào)傳輸過(guò)程中計(jì)入適當(dāng)?shù)母蓴_信號(hào)，使信號(hào)頻譜進(jìn)一步展寬，有效降低移動(dòng)通信系統(tǒng)的干擾信號(hào)強(qiáng)度，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中頻譜擴(kuò)展越寬，可實(shí)現(xiàn)越強(qiáng)的抗干擾性能。通過(guò)應(yīng)用擴(kuò)頻技術(shù)，移動(dòng)通信系統(tǒng)的所有用戶通過(guò)碼分系統(tǒng)采用同一載波，所有用戶同時(shí)可以進(jìn)行接收和發(fā)送，但是輸入信號(hào)之間的干擾影響較大，無(wú)法應(yīng)用傳統(tǒng)調(diào)制解調(diào)方式進(jìn)行解決，為了最大程度地降低移動(dòng)通信用戶之間的干擾，可以使擴(kuò)頻技術(shù)和碼分系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，使所有用戶的移動(dòng)信號(hào)所占信號(hào)帶寬相同。同時(shí)，由于擴(kuò)頻技術(shù)的地址碼調(diào)制和碼分系統(tǒng)的偽碼調(diào)制工作原理是相同的，應(yīng)用過(guò)程中可以采用擴(kuò)頻調(diào)制和地址調(diào)制兩種方式，也可以同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制和地址調(diào)制。另外，為了克服移動(dòng)通信系統(tǒng)的多址干擾，應(yīng)優(yōu)化擴(kuò)碼碼碼型，在TD-SCDMA、WCDMA、3G等系統(tǒng)中同時(shí)應(yīng)用擴(kuò)頻技術(shù)和CDMA技術(shù)[2]，可以有效消除系統(tǒng)干擾。
2.2跳頻技術(shù)
跳頻技術(shù)是指在移動(dòng)通信系統(tǒng)的幾個(gè)頻點(diǎn)上進(jìn)行跳變，發(fā)揮干擾源和頻率分集效果，改善移動(dòng)通信的誤碼特性，由于頻率復(fù)用的干擾影響，移動(dòng)通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)密集區(qū)的通信質(zhì)量較差。一般情況下，基站和移動(dòng)臺(tái)之間的距離和相互故障情況會(huì)影響載波電平變化。為了盡可能滿足多用戶的移動(dòng)通信要求，通過(guò)采用跳頻技術(shù)，信號(hào)干擾會(huì)被多用戶所共享，這使得干擾間斷，極大地提高了移動(dòng)通信系統(tǒng)的運(yùn)行性能。
2.3數(shù)字話音插空技術(shù)
數(shù)字話音插空技術(shù)是指當(dāng)移動(dòng)通信系統(tǒng)被撥通時(shí)分配信號(hào)，沒(méi)有話音時(shí)，其它用戶可以使用系統(tǒng)信道。在TDMA系統(tǒng)和FDMA系統(tǒng)中對(duì)于有話音時(shí)分配時(shí)隙或者信道頻率難度較大，但是在CDMA系統(tǒng)非常方便，通過(guò)在無(wú)話音時(shí)收回移動(dòng)通信系統(tǒng)信道，可以有效降低對(duì)移動(dòng)通信用戶的干擾，提高接收端信干比[3]。
2.4間斷傳輸技術(shù)
間斷傳輸技術(shù)是指在通話過(guò)程中傳輸話音編碼，在不同通話使停止發(fā)射機(jī)工作，結(jié)合發(fā)射機(jī)停發(fā)之前的噪聲特性，接收機(jī)產(chǎn)生平緩的噪聲。通過(guò)大量數(shù)據(jù)分析，移動(dòng)通信用戶的平均通話時(shí)間低于40分鐘，通過(guò)采用間斷傳輸技術(shù)，可有效降低移動(dòng)通信系統(tǒng)的干擾功率和總干擾電平，節(jié)省發(fā)射機(jī)的電能消耗。
2.5多用戶檢測(cè)技術(shù)
多用戶檢測(cè)技術(shù)是指利用偽碼多址的統(tǒng)計(jì)信號(hào)和結(jié)構(gòu)信號(hào)，將移動(dòng)通信號(hào)用戶信號(hào)看作有用信號(hào)，最后進(jìn)行聯(lián)合檢測(cè)。這種檢測(cè)技術(shù)通過(guò)相減式干擾對(duì)消器和線性檢測(cè)法，干擾對(duì)消器主要是從濾波器輸入端的匹配信號(hào)減去本地移動(dòng)用戶的多址干擾，不僅可以抵抗多徑干擾和遠(yuǎn)近效應(yīng)，還可以消除多址干擾。線性檢測(cè)法主要是利用線性變換來(lái)消除移動(dòng)用戶之間的相關(guān)性，確保移動(dòng)用戶的檢測(cè)器信號(hào)完整。在CDMA系統(tǒng)中，移動(dòng)用戶通過(guò)接收機(jī)進(jìn)行接收，彼此之間保持相互獨(dú)立，但是這樣會(huì)造成移動(dòng)用戶擴(kuò)頻碼無(wú)法正交，在采用多用戶檢測(cè)技術(shù)時(shí)，可以應(yīng)用迭代法或者矩陣求逆法，消除移動(dòng)通信用戶之間的干擾，有效提高移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量和抗干擾能力。
3結(jié)束語(yǔ)
近年來(lái)，我國(guó)移動(dòng)通信系統(tǒng)越來(lái)越成熟，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，結(jié)合移動(dòng)通信系統(tǒng)的干擾問(wèn)題，應(yīng)加強(qiáng)分析和研究，積極運(yùn)用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，加強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)的干擾控制，不斷提高移動(dòng)通信系統(tǒng)的綜合效益。
參考文獻(xiàn)：
[1]高翟.移動(dòng)通信系統(tǒng)中的干擾控制研究[D].華中科技大學(xué),2012.
[2]薛富國(guó).新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)中干擾與容量分析[D].西安電子科技大學(xué),2014.
[3]曹麗娟.無(wú)線通信系統(tǒng)中的干擾控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京郵電大學(xué),2014.
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