ภาพรวมของเทคโนโลยีป้องกันการรบกวนการสื่อสาร

หมายถึงการป้องกันการรบกวนการสื่อสารไปจนถึงการนำมาตรการป้องกันการรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ มาใช้เพื่อรักษาการสื่อสารที่ราบรื่นในสภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่หนาแน่น ซับซ้อน และหลากหลาย และสภาพแวดล้อมการรบกวนของการสื่อสารที่เป็นเป้าหมาย การป้องกันสัญญาณรบกวนของการสื่อสารมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกันดังต่อไปนี้: ความเฉื่อยชา; ความก้าวหน้า; ความยืดหยุ่น; ระบบ

หลักการของเทคโนโลยีป้องกันสัญญาณรบกวน

1ï¼เทคโนโลยีการกระโดดความถี่

เทคโนโลยีการกระโดดความถี่เป็นเทคโนโลยีป้องกันการรบกวนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสื่อสารไร้สาย ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบสื่อสารไร้สาย หลักการของเทคโนโลยีการกระโดดความถี่คือแถบความถี่การทำงานของระบบสื่อสารสามารถเด้งกลับไปกลับมาตามความเร็วและรูปแบบเฉพาะ สามารถรับประกันว่าความถี่ของพาหะจะบรรลุเป้าหมายของการกระโดดอย่างต่อเนื่องเมื่อใช้ลำดับรหัสการเลือกคีย์การเลื่อนความถี่หลายรายการ และบรรลุวัตถุประสงค์ในการขยายสเปกตรัมในที่สุด

คุณลักษณะของเทคโนโลยีป้องกันสัญญาณรบกวนมีดังนี้: ยิ่งความเร็วในการกระโดดสูง ความกว้างของกระโดดก็จะยิ่งกว้างขึ้น และความสามารถในการป้องกันการรบกวนของการสื่อสารไร้สายก็จะยิ่งสูงขึ้น เทคโนโลยีป้องกันการรบกวนนี้สามารถป้องกันและแยกย่านความถี่หนึ่งๆ เพื่อให้มั่นใจว่าจะไม่ได้รับผลกระทบจากปัจจัยภายนอกต่างๆ ดังที่แสดงในรูปด้านล่าง ระบบการสื่อสารบางระบบทำงานในแถบความถี่ที่สะท้อนกลับไปกลับมาระหว่างแถบความถี่ A และแถบความถี่ B หลีกเลี่ยงพื้นที่รบกวนสีแดงที่ปกคลุมด้วยสัญญาณรบกวน:

2ï¼เทคโนโลยีสเปรดสเปกตรัม

ในบรรดาเทคโนโลยีป้องกันการรบกวนสเปรดสเปกตรัมจำนวนมาก เทคโนโลยีสเปรดสเปกตรัมแบบลำดับตรงถูกใช้อย่างแพร่หลายที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการสื่อสารไร้สายทางทหารและการสื่อสารไร้สายพลเรือนในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงรบกวน มีข้อได้เปรียบในการใช้งานในด้านความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง อัตราการสกัดกั้นต่ำ และประสิทธิภาพการปกปิดที่ดี ซึ่งสามารถรับประกันคุณภาพของสัญญาณการสื่อสารไร้สายได้

Direct-sequence spread spectrum (DSSS) เป็นระบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน เมื่อสิ้นสุดการส่ง ระบบสเปรดสเปกตรัมโดยตรงจะขยายลำดับการส่งโดยใช้ลำดับสุ่มหลอกไปยังแถบความถี่กว้าง และที่ปลายด้านรับ ลำดับสเปรดสเปกตรัมเดียวกันจะใช้สำหรับการกระจายและกู้คืนข้อมูลต้นฉบับ เนื่องจากไม่มีความสัมพันธ์กันระหว่างข้อมูลสัญญาณรบกวนและลำดับสุ่มหลอก สเปรดสเปกตรัมสามารถยับยั้งสัญญาณรบกวนแถบแคบได้อย่างมีประสิทธิภาพและปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนเอาต์พุต ตัวอย่างเช่น ระบบ DSSS สร้างลำดับบิตไบนารีแบบสุ่ม 50 บิตเพื่อส่งและดำเนินการเข้ารหัสสเปรดสเปกตรัม ดังแสดงในรูปต่อไปนี้:

3ï¼เทคโนโลยีการกระโดดข้ามเวลา

การกระโดดข้ามเวลายังเป็นเทคโนโลยีสเปรดสเปกตรัมชนิดหนึ่ง Time Hopping Spread Spectrum Communication Systems (TH-SS) เป็นตัวย่อของระบบการสื่อสาร Time Hopping Spread Spectrum ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้ในการสื่อสาร Time-division Multiple Access (TDMA) คล้ายกับระบบการกระโดดความถี่ การกระโดดข้ามเวลาทำให้สัญญาณที่ส่งข้ามไปยังแกนเวลาอย่างไม่ต่อเนื่อง ขั้นแรก เราแบ่งเส้นเวลาออกเป็นหลายช่วงเวลา ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าช่วงเวลาในการสื่อสารสเปกตรัมแบบข้ามเวลา และหลายช่วงเวลาสร้างกรอบเวลาแบบกระโดดข้ามเวลา ช่วงเวลาใดที่จะส่งสัญญาณภายในเฟรมจะถูกควบคุมโดยลำดับรหัสสเปรดสเปกตรัม ดังนั้น การข้ามเวลาสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นการทำคีย์ไทม์ชิฟต์แบบหลายช่องโดยใช้ลำดับรหัสสุ่มหลอกสำหรับการเลือก เนื่องจากใช้ช่องเวลาที่แคบกว่ามากในการส่งสัญญาณ สเปกตรัมของสัญญาณจึงค่อนข้างกว้าง

4ï¼เทคโนโลยีหลายเสาอากาศ

ด้วยการใช้คุณสมบัติ "เชิงพื้นที่" ของช่องสัญญาณไร้สายอย่างเต็มที่ เสาอากาศหลายตัวที่จัดวางไว้ที่เครื่องส่งและ/หรือเครื่องรับในระบบสื่อสารไร้สายสามารถใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบได้อย่างมาก ระบบเหล่านี้ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันอย่างกว้างขวางในชื่อ "หลายอินพุตหลายเอาต์พุต" (MIMO) เกี่ยวข้องกับการตั้งค่าเสาอากาศตั้งแต่สองเสาขึ้นไปที่เครื่องส่งและเครื่องรับ ในคำศัพท์ MIMO "อินพุต" และ "เอาต์พุต" จะสัมพันธ์กับช่องสัญญาณไร้สาย ในระบบเหล่านี้ เครื่องส่งสัญญาณหลายตัวจะ "ป้อน" สัญญาณลงในช่องสัญญาณไร้สายพร้อมกัน จากนั้น "ส่งสัญญาณ" สัญญาณเหล่านี้จากช่องสัญญาณไร้สายไปยังเครื่องรับหลายตัวพร้อมกัน วิธีนี้ "ส่งเนื้อหาเดียวกันผ่านเสาอากาศที่แตกต่างกัน" ในโดเมนเชิงพื้นที่ ทำให้ระบบการสื่อสารได้รับประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นและความสามารถในการป้องกันการรบกวน ซึ่งเรียกว่า "ความหลากหลายในการส่งสัญญาณ"

â SISOï¼ อินพุตเดี่ยว เอาต์พุตเดี่ยว

â¡SIMOï¼ อินพุตหลายเอาต์พุตเดียว

â¢MISOï¼ หลายอินพุตเอาต์พุตเดียว

â£MIMOï¼หลายอินพุตหลายเอาต์พุต

5) เทคโนโลยีเสาอากาศอัจฉริยะ

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี MIMO ทำให้ MIMO กลายเป็น 'Massive MIMO' หรือที่เรียกว่า 'Massive MIMO' MIMO แบบดั้งเดิมมักจะมี 2 เสาอากาศ 4 เสาอากาศ และ 8 เสาอากาศ และจำนวนเสาอากาศใน Massive MIMO อาจเกิน 100 ได้ ระบบ Massive MIMO สามารถควบคุมเฟสและแอมพลิจูดของสัญญาณที่ส่ง (หรือรับ) โดยแต่ละหน่วยเสาอากาศ การปรับชุดเสาอากาศหลายชุดสามารถสร้างลำแสงทิศทางได้ ซึ่งก็คือการสร้างลำแสง เทคโนโลยี Beam forming รวมข้อดีของการจำแนกเชิงพื้นที่และมัลติเพล็กซ์ของเทคโนโลยี MIMO เข้าด้วยกัน ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบและความสามารถในการป้องกันการรบกวนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การรบกวนการสื่อสารและการป้องกันการรบกวนเป็นหัวข้อนิรันดร์ในด้านการสื่อสาร ด้วยลักษณะที่ซับซ้อน ไดนามิก และเป็นปฏิปักษ์ของสภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความโดดเด่นมากขึ้นเรื่อยๆ การรบกวนของสัญญาณเป็นปัญหาหลักที่จำกัดการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย ในช่วงระยะเวลาของการปรับปรุงความสามารถในการป้องกันการรบกวนของการสื่อสารไร้สาย นอกเหนือจากการใช้เทคโนโลยีป้องกันการรบกวนแบบเดิม เช่น เทคโนโลยีสเปรดสเปกตรัม ยังจำเป็นต้องให้ความสนใจกับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีป้องกันการรบกวนที่เกิดใหม่อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น เทคโนโลยีเครือข่ายอัจฉริยะ นอกจากนี้ การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีป้องกันสัญญาณรบกวนเหล่านี้อย่างครอบคลุมสามารถรับประกันประสิทธิภาพการป้องกันสัญญาณรบกวนของการสื่อสารไร้สายได้ดียิ่งขึ้น