王 浩

（中國(guó)鐵塔股份有限公司 保定市分公司，河北 保定 071000）

0 引 言

無(wú)線電通信是指利用無(wú)線電設(shè)備產(chǎn)生的無(wú)線電磁波在空間傳輸聲音、文字、圖片以及數(shù)據(jù)等信號(hào)的通信方式。與有線電通信相比，無(wú)線電通信無(wú)需架設(shè)通信傳輸線路，并且在通信過(guò)程中不會(huì)受到通信距離的限制，具有傳輸速度快、機(jī)動(dòng)性高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中，尤其是軍事領(lǐng)域[1]。但與此同時(shí)，無(wú)線電通信信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性較差，容易受到通信環(huán)境的影響。隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，通信環(huán)境中的電子信息設(shè)備使用量較大，并且通信設(shè)備的體制復(fù)雜、種類(lèi)多樣化，導(dǎo)致無(wú)線電通信過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量高頻譜、高密度的電磁波輻射信號(hào)。這些信號(hào)包含噪聲較多，會(huì)對(duì)通信造成干擾，并且空間上也容易橫縱交錯(cuò)，影響正常無(wú)線電通信。為了提高復(fù)雜電磁波環(huán)境下的無(wú)線電通信質(zhì)量，提出無(wú)線電通信抗干擾方法，利用數(shù)據(jù)信號(hào)處理技術(shù)提高無(wú)線電通信系統(tǒng)的抗干擾能力。

1 無(wú)線電通信抗干擾技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

目前，無(wú)線電通信抗干擾技術(shù)還存在許多問(wèn)題有待進(jìn)一步解決。隨著無(wú)線電技術(shù)的不斷發(fā)展，信息傳遞量在不斷增加，而通信信道有限，導(dǎo)致無(wú)線電在通信過(guò)程中可用頻帶越來(lái)越少。從抗干擾的角度分析，眾多干擾信號(hào)中分離出有效信息的工作量較大。此外，無(wú)線電通信過(guò)程中，高斯白噪聲干擾信號(hào)對(duì)其影響也較大。高斯白噪聲信號(hào)功率譜密度均勻，在通信信道上占據(jù)了較大空間，容易與其他信號(hào)發(fā)生重疊。

現(xiàn)有的抗干擾方法主要分為兩種。一種是通過(guò)安裝抗干擾器來(lái)消除高斯白噪聲的干擾。這種方法需要安裝大量的抗干擾器，成本比較高，并且抗干擾器經(jīng)常會(huì)發(fā)生故障[2]。另一種是開(kāi)發(fā)無(wú)線電通信抗干擾算法，利用開(kāi)發(fā)的算法將有效信號(hào)從干擾信號(hào)中分離出來(lái)。現(xiàn)有的算法計(jì)算過(guò)程比較復(fù)雜，并且選取的信號(hào)分離依據(jù)代表性不強(qiáng)，導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中無(wú)線電通信經(jīng)常出現(xiàn)誤碼現(xiàn)象，誤碼率較高。

2 干擾原理分析

2.1 GPS失鎖干擾

全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）失鎖通常是由3個(gè)原因造成的：一是GPS本身故障或天線故障導(dǎo)致無(wú)法搜到足夠的衛(wèi)星；二是GPS星卡出現(xiàn)故障；三是GPS使用頻率受到外來(lái)干擾。GPS失鎖會(huì)影響手機(jī)與基站之間的同步和基站與基站間的同步，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致GPS失鎖基站周?chē)拇笃臼艿礁蓴_，移動(dòng)用戶終端無(wú)法正常接入網(wǎng)內(nèi)。

2.2 幀失步干擾

受設(shè)備內(nèi)干擾和外部接收信號(hào)干擾的影響，一旦復(fù)接定時(shí)單元或分接定時(shí)單元推位時(shí)鐘的完整性受到破壞，就會(huì)導(dǎo)致接收幀定位信號(hào)與本地幀定位信號(hào)失去正確相位關(guān)系。如果信號(hào)幀的收發(fā)不能同步，就會(huì)導(dǎo)致基站A的下行干擾基站B的上行，從而形成幀失步干擾。

2.3 超遠(yuǎn)同頻干擾

無(wú)線通信系統(tǒng)中，在某種特定的氣候、地形等條件下，無(wú)線信號(hào)的傳播會(huì)形成大氣波導(dǎo)效應(yīng)。遠(yuǎn)端基站下行信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后衰減很小，傳輸時(shí)延已經(jīng)超過(guò)保護(hù)間隔的長(zhǎng)度，從而對(duì)本地基站的上行時(shí)隙接收信號(hào)產(chǎn)生干擾[3]。

2.4 偽基站干擾

在傳統(tǒng)的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（Global System for Mobile Communication，GSM）網(wǎng)絡(luò)中，通信網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)手機(jī)終端進(jìn)行鑒權(quán)，但是手機(jī)終端卻不能主動(dòng)識(shí)別該網(wǎng)絡(luò)是否安全，偽基站正是通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)這種單向鑒權(quán)和重選機(jī)制的漏洞實(shí)施干擾。偽基站主要是偽裝成移動(dòng)通信基站設(shè)備并發(fā)射與移動(dòng)通信基站相同的頻率來(lái)干擾一定范圍內(nèi)的運(yùn)營(yíng)商基站信號(hào)，使手機(jī)終端被迫進(jìn)行小區(qū)重選、位置更新及信令切換后接入偽基站網(wǎng)絡(luò)中，從而獲取手機(jī)終端的用戶識(shí)別碼（International Mobile Subscriber Identity，IMSI）、設(shè)備身份碼（International Mobile Equipment Identity，IMEI）以及電話號(hào)碼等相關(guān)信息。只有手機(jī)終端離開(kāi)偽基站覆蓋區(qū)域時(shí)，才會(huì)脫離偽基站網(wǎng)絡(luò)，接入正?；鞠到y(tǒng)[4]。偽基站干擾頻譜如圖1所示。

3 無(wú)線電干擾信號(hào)的發(fā)現(xiàn)與識(shí)別方式

3.1 頻譜圖

頻譜圖在無(wú)線電信號(hào)干擾識(shí)別中十分常見(jiàn)，屬于無(wú)線電監(jiān)測(cè)技術(shù)的范疇，通過(guò)頻譜圖可以提高無(wú)線電監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和操作便捷性。利用頻譜圖定位無(wú)線電干擾信號(hào)，技術(shù)人員需要掌握頻譜圖操作方法，通過(guò)分析無(wú)線電頻帶、無(wú)線電頻譜圖規(guī)定頻寬，合理分配無(wú)線電信號(hào)頻率。此外，可以采取排除法分析頻譜的細(xì)節(jié)，有利于提高無(wú)線電干擾信號(hào)識(shí)別的精準(zhǔn)性，提升無(wú)線電頻譜利用率[5]。

3.2 交叉測(cè)向

識(shí)別、定位干擾信號(hào)有時(shí)還會(huì)選擇測(cè)向定位法，監(jiān)測(cè)無(wú)線電信號(hào)運(yùn)行狀態(tài)，搭配獨(dú)立無(wú)線電測(cè)向設(shè)備保證定位結(jié)果的準(zhǔn)確性。交叉測(cè)向法在定位、識(shí)別干擾信號(hào)過(guò)程中，可以計(jì)算出無(wú)線電干擾信號(hào)概率三角區(qū)，有助于提高最終獲得的無(wú)線電干擾信號(hào)定位結(jié)果的精準(zhǔn)性。現(xiàn)階段，通信行業(yè)采用的無(wú)線電信號(hào)監(jiān)測(cè)形式較常見(jiàn)的有移動(dòng)監(jiān)測(cè)端、固定監(jiān)測(cè)端兩種，這兩種形式均可以直接顯示無(wú)線電干擾信號(hào)的信號(hào)發(fā)射源，為測(cè)定無(wú)線電干擾信號(hào)發(fā)射源方位創(chuàng)造條件。測(cè)向無(wú)線電干擾信號(hào)期間，應(yīng)該提升測(cè)試對(duì)應(yīng)性，可以直接在電子地圖上方獲取干擾信號(hào)波交叉示向線，這是精準(zhǔn)識(shí)別、定位無(wú)線電干擾信號(hào)的必要前提[6]。

3.3 語(yǔ)音監(jiān)聽(tīng)

利用語(yǔ)音監(jiān)聽(tīng)的方式識(shí)別與定位無(wú)線干擾信號(hào)，也是當(dāng)前非常普遍的方法。當(dāng)有不明無(wú)線電信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，通過(guò)語(yǔ)音監(jiān)聽(tīng)可以快速判斷信號(hào)干擾源種類(lèi)，隨之再解調(diào)分析獲取模擬信號(hào)，確定干擾信號(hào)源所在位置。語(yǔ)音監(jiān)聽(tīng)期間，技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)處理，這是明確干擾信號(hào)干擾源所在位置的重要依據(jù)，也可以提高識(shí)別的精準(zhǔn)性。利用其他頻率單位展開(kāi)監(jiān)聽(tīng)定位，也有利于提高無(wú)線電干擾信號(hào)識(shí)別精準(zhǔn)性，從中獲取有價(jià)值的無(wú)線電干擾信號(hào)數(shù)據(jù)[7]。

3.4 設(shè)備監(jiān)測(cè)

應(yīng)用無(wú)線電監(jiān)測(cè)設(shè)備，精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)并識(shí)別干擾信號(hào)。一些無(wú)線電干擾信號(hào)是設(shè)備自身形成，其雜散發(fā)射值不符合規(guī)定限值要求，通常是一些關(guān)鍵部件存在接觸不良的現(xiàn)象或部分元器件發(fā)生老化與氧化，但是這種類(lèi)型的無(wú)線電干擾信號(hào)發(fā)現(xiàn)與識(shí)別也相對(duì)容易。除此之外，無(wú)線電業(yè)務(wù)在用戶占用寬帶方面有非常高的要求，如果已經(jīng)有無(wú)線電干擾信號(hào)產(chǎn)生，可以直接利用無(wú)線電干擾信號(hào)帶寬展開(kāi)分析，從而明確具體的信號(hào)源頭[8-10]。

4 結(jié) 論

綜上所述，近年來(lái)，我國(guó)無(wú)線電業(yè)務(wù)范圍逐漸拓展，對(duì)我國(guó)通信行業(yè)的發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。為了確保無(wú)線電業(yè)務(wù)的順利運(yùn)營(yíng)，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)針對(duì)無(wú)線電干擾信號(hào)問(wèn)題重點(diǎn)研究，確保準(zhǔn)確識(shí)別干擾信號(hào)，保證無(wú)線電正常業(yè)務(wù)不受外界不明信號(hào)發(fā)射源和非法無(wú)線電發(fā)射設(shè)備的干擾。通過(guò)對(duì)干擾信號(hào)的識(shí)別和定位方式進(jìn)行探討，介紹了一些測(cè)定方式，為干擾信號(hào)準(zhǔn)確識(shí)別、定位及排除提供幫助，為相關(guān)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供有力支持。