移動通信系統(tǒng)干擾控制分析論文
0引言
近年來，我國移動通信系統(tǒng)快速發(fā)展，給人們的工作、學(xué)習(xí)和生活帶來了極大的便利。移動通信系統(tǒng)主要采用無線傳輸技術(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)，無線傳輸很容易受到各種無線電波的影響，嚴(yán)重影響移動通信系統(tǒng)的容量和通信質(zhì)量，因此應(yīng)高度重視移動通信系統(tǒng)的干擾控制，采取科學(xué)合理的干擾控制措施，保障移動通信系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
1移動通信系統(tǒng)受到的干擾
移動通信系統(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)干擾是指移動通信信號在非線性移動通信設(shè)備元器件上產(chǎn)生的頻率和系統(tǒng)有用信號頻率相近，在移動通信系統(tǒng)運(yùn)行過程中對正常信號造成干擾，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)射頻通帶周圍或者通帶內(nèi)的信號，經(jīng)過變頻以后達(dá)到中頻通帶，以此對移動通信系統(tǒng)運(yùn)行造成干擾，鄰頻干擾會影響系統(tǒng)收信機(jī)的靈敏度和信噪比，造成收信機(jī)信號接受堵塞。同頻干擾是指和有用信號頻率相近但來自其它信號源并且通過相同方法進(jìn)入中頻帶的干擾，有用信號和同頻干擾信號一起被檢波和放大，一旦兩個(gè)信號的載頻不一致，會產(chǎn)生差拍干擾。當(dāng)前，移動通信系統(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，通過同頻復(fù)用的方法，每間隔一段距離，小區(qū)內(nèi)部的移動通信可以實(shí)現(xiàn)頻率的.重復(fù)利用，主要間隔距離達(dá)到一定程度，同頻干擾不會影響移動通信系統(tǒng)的正常通信。而由于移動通信系統(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電波會出現(xiàn)一些彌散消耗，一旦遇到地物或者地形的遮擋，會形成陰影效應(yīng)，移動通信信號會通過多條反射路徑達(dá)到接收點(diǎn)，在這個(gè)過程中移動通信信號的到達(dá)時(shí)間、相位和幅度都不同，信號之間相互疊加會出現(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中使用移動通信系統(tǒng)，而這會造成多普勒頻移，形成隨機(jī)調(diào)頻，影響電波傳輸特性，移動通信質(zhì)量明顯下降。除了上述干擾外，移動通信系統(tǒng)還會受到多址干擾，當(dāng)移動通信用戶數(shù)量比較多時(shí)，很容易產(chǎn)生多址干擾，影響移動通信系統(tǒng)的正常通信。
2移動通信系統(tǒng)的干擾控制策略
2.1擴(kuò)頻技術(shù)
在移動通信系統(tǒng)中應(yīng)用擴(kuò)頻技術(shù)，利用擴(kuò)頻碼對發(fā)送的信息進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，擴(kuò)寬原始信號的帶寬，再利用一樣的擴(kuò)頻碼對接受信號進(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，在信號傳輸過程中計(jì)入適當(dāng)?shù)母蓴_信號，使信號頻譜進(jìn)一步展寬，有效降低移動通信系統(tǒng)的干擾信號強(qiáng)度，在移動通信系統(tǒng)中頻譜擴(kuò)展越寬，可實(shí)現(xiàn)越強(qiáng)的抗干擾性能。通過應(yīng)用擴(kuò)頻技術(shù)，移動通信系統(tǒng)的所有用戶通過碼分系統(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，但是輸入信號之間的干擾影響較大，無法應(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，使所有用戶的移動信號所占信號帶寬相同。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，改善移動通信的誤碼特性，由于頻率復(fù)用的干擾影響，移動通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)密集區(qū)的通信質(zhì)量較差。一般情況下，基站和移動臺之間的距離和相互故障情況會影響載波電平變化。為了盡可能滿足多用戶的移動通信要求，通過采用跳頻技術(shù)，信號干擾會被多用戶所共享，這使得干擾間斷，極大地提高了移動通信系統(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)移動通信系統(tǒng)被撥通時(shí)分配信號，沒有話音時(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，通過在無話音時(shí)收回移動通信系統(tǒng)信道，可以有效降低對移動通信用戶的干擾，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。通過大量數(shù)據(jù)分析，移動通信用戶的平均通話時(shí)間低于40分鐘，通過采用間斷傳輸技術(shù)，可有效降低移動通信系統(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多用戶檢測技術(shù)
多用戶檢測技術(shù)是指利用偽碼多址的統(tǒng)計(jì)信號和結(jié)構(gòu)信號，將移動通信號用戶信號看作有用信號，最后進(jìn)行聯(lián)合檢測。這種檢測技術(shù)通過相減式干擾對消器和線性檢測法，干擾對消器主要是從濾波器輸入端的匹配信號減去本地移動用戶的多址干擾，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。線性檢測法主要是利用線性變換來消除移動用戶之間的相關(guān)性，確保移動用戶的檢測器信號完整。在CDMA系統(tǒng)中，移動用戶通過接收機(jī)進(jìn)行接收，彼此之間保持相互獨(dú)立，但是這樣會造成移動用戶擴(kuò)頻碼無法正交，在采用多用戶檢測技術(shù)時(shí)，可以應(yīng)用迭代法或者矩陣求逆法，消除移動通信用戶之間的干擾，有效提高移動通信系統(tǒng)的容量和抗干擾能力。
3結(jié)束語
近年來，我國移動通信系統(tǒng)越來越成熟，應(yīng)用范圍越來越廣泛，結(jié)合移動通信系統(tǒng)的干擾問題，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)移動通信系統(tǒng)的干擾控制，不斷提高移動通信系統(tǒng)的綜合效益。
參考文獻(xiàn)：
[1]高翟.移動通信系統(tǒng)中的干擾控制研究[D].華中科技大學(xué),2012.
[2]薛富國.新一代移動通信系統(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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