Tinjauan teknologi komunikasi anti-interferensi

Komunikasi anti-gangguan merujukuntuk adopsi berbagai tindakan anti-interferensi elektronik untuk menjaga kelancaran komunikasi di lingkungan interferensi elektromagnetik yang padat, kompleks, dan bervariasi serta lingkungan interferensi komunikasi yang ditargetkan. Anti-interferensi komunikasi memiliki karakteristik berbeda sebagai berikut: kepasifan; Keprogresifan; Fleksibilitas; Sistemik.

Prinsip teknologi anti-interferensi

1ï¼Teknologi lompatan frekuensi

Teknologi frekuensi hopping adalah teknologi anti-interferensi yang banyak digunakan dalam komunikasi nirkabel, yang banyak digunakan dalam sistem komunikasi nirkabel. Prinsip teknologi frequency hopping adalah pita frekuensi kerja suatu sistem komunikasi dapat memantul bolak-balik berdasarkan kecepatan dan pola tertentu. Ini dapat memastikan frekuensi pembawa untuk mencapai tujuan lompatan terus menerus saat menggunakan beberapa urutan kode pemilihan kunci pergeseran frekuensi, dan pada akhirnya mencapai tujuan memperluas spektrum.

Karakteristik teknologi anti-interferensi ini adalah sebagai berikut: semakin tinggi kecepatan lompatan, semakin lebar lebar lompatan, dan semakin tinggi kemampuan komunikasi nirkabel anti-interferensi. Teknologi anti-interferensi ini dapat melindungi dan mengisolasi pita frekuensi tertentu, memastikan pita tersebut tidak terpengaruh oleh berbagai faktor eksternal. Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, sistem komunikasi tertentu beroperasi dalam pita frekuensi yang memantul bolak-balik antara pita frekuensi A dan pita frekuensi B, menghindari area interferensi merah yang tertutup oleh noise:

2ï¼Teknologi spektrum tersebar

Di antara banyak teknologi anti-jamming spektrum tersebar, teknologi spektrum penyebaran urutan langsung adalah yang paling banyak digunakan, terutama di bidang komunikasi nirkabel militer dan komunikasi nirkabel sipil di lingkungan kebisingan. Ini memiliki keunggulan aplikasi kemampuan anti-jamming yang kuat, tingkat intersepsi rendah dan kinerja penyembunyian yang baik, yang dapat memastikan kualitas sinyal komunikasi nirkabel.

Direct-sequence spread spectrum (DSSS) adalah sistem yang paling banyak digunakan saat ini. Di ujung pengiriman, sistem spektrum penyebaran langsung memperluas urutan pengiriman menggunakan urutan acak semu ke pita frekuensi yang lebar, dan di ujung penerima, urutan spektrum penyebaran yang sama digunakan untuk menyebarkan, memulihkan informasi asli. Karena tidak ada korelasi antara informasi interferensi dan sekuens acak semu, spektrum sebaran dapat secara efektif menekan interferensi pita sempit dan meningkatkan rasio sinyal-ke-noise output. Misalnya, sistem DSSS menghasilkan urutan bit biner acak 50 bit untuk dikirim dan melakukan pengkodean spektrum tersebar, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut:

3ï¼Teknologi lompatan waktu

Melompat waktu juga merupakan jenis teknologi spektrum tersebar. Time Hopping Spread Spectrum Communication Systems (TH-SS) adalah singkatan dari time hopping spread spectrum communication system, yang terutama digunakan dalam komunikasi Time-division multiple access (TDMA). Mirip dengan sistem lompatan frekuensi, lompatan waktu menyebabkan sinyal yang ditransmisikan melompat secara terpisah pada sumbu waktu. Kami pertama-tama membagi garis waktu menjadi banyak slot waktu, yang biasanya disebut sebagai slot waktu dalam komunikasi spektrum tersebar yang melompat waktu, dan beberapa slot waktu membentuk kerangka waktu yang melompat waktu. Slot waktu mana untuk mengirimkan sinyal dalam bingkai dikendalikan oleh urutan kode spektrum tersebar. Oleh karena itu, time hopping dapat dipahami sebagai multislot time shift keying menggunakan urutan kode acak semu untuk seleksi. Karena penggunaan slot waktu yang jauh lebih sempit untuk mengirimkan sinyal, spektrum sinyal relatif diperluas.

4ï¼Teknologi multi-antena

Dengan sepenuhnya memanfaatkan karakteristik "spasial" saluran nirkabel, banyak antena yang diatur pada pemancar dan/atau penerima dalam sistem komunikasi nirkabel dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja sistem secara substansial. Sistem ini, sekarang dikenal luas sebagai "Multiple Input Multiple Output" (MIMO), melibatkan pengaturan dua antena atau lebih pada pemancar dan penerima. Dalam terminologi MIMO, "input" dan "output" relatif terhadap saluran nirkabel. Dalam sistem ini, beberapa pemancar secara bersamaan "memasukkan" sinyal mereka ke saluran nirkabel, dan kemudian secara bersamaan "mengeluarkan" sinyal ini dari saluran nirkabel ke beberapa penerima. Metode ini "mengirimkan konten yang sama melalui antena yang berbeda" dalam domain spasial, memungkinkan sistem komunikasi memperoleh peningkatan kinerja dan kemampuan anti-interferensi, yang dikenal sebagai "keanekaragaman transmisi".

â SISOï¼ Masukan Tunggal Keluaran Tunggal

â¡SIMOï¼ Single Input Multiple Output

â¢MISOï¼ Input Ganda Output Tunggal

â£MIMOï¼Multiple Input Multiple Output

5) Teknologi antena pintar

Dengan perkembangan teknologi MIMO, MIMO telah menjadi 'MIMO Masif', juga dikenal sebagai 'MIMO Masif'. MIMO tradisional biasanya memiliki 2 antena, 4 antena, dan 8 antena, dan jumlah antena dalam Massive MIMO dapat melebihi 100. Sistem Massive MIMO dapat mengontrol fase dan amplitudo sinyal yang dikirimkan (atau diterima) oleh setiap unit antena. Dengan menyesuaikan beberapa unit antena, pancaran arah dapat dihasilkan, yaitu Beam forming. Teknologi pembentukan balok menggabungkan keunggulan klasifikasi spasial dan multiplexing teknologi MIMO, secara efektif meningkatkan kinerja sistem dan kemampuan anti-interferensi.

Interferensi komunikasi dan anti-interferensi adalah tema abadi di bidang komunikasi. Dengan karakteristik lingkungan elektromagnetik yang sangat kompleks, dinamis, dan bermusuhan menjadi semakin menonjol. Gangguan sinyal adalah masalah inti yang membatasi pengembangan teknologi komunikasi nirkabel. Selama periode peningkatan kemampuan anti-interferensi komunikasi nirkabel, selain menerapkan teknologi anti-interferensi konvensional seperti teknologi spektrum tersebar, juga perlu memperhatikan penerapan efektif teknologi anti-interferensi yang muncul seperti teknologi jaringan cerdas. Selain itu, aplikasi komprehensif dari teknologi anti-interferensi ini dapat memastikan kinerja komunikasi nirkabel anti-interferensi dengan lebih baik.