移动通信系统干扰控制分析论文

  0引言

  近年来,我国移动通信系统快速发展,给人们的工作、学习和生活带来了极大的便利。移动通信系统主要采用无线传输技术,但是在实际应用中由于CAMA系统和GSM系统都属于干扰受限系统,无线传输很容易受到各种无线电波的影响,严重影响移动通信系统的容量和通信质量,因此应高度重视移动通信系统的干扰控制,采取科学合理的干扰控制措施,保障移动通信系统的安全性和稳定性。

  1移动通信系统受到的干扰

  移动通信系统受到的干扰主要包括互调干扰、邻频干扰和同频干扰,互调干扰是指移动通信信号在非线性移动通信设备元器件上产生的频率和系统有用信号频率相近,在移动通信系统运行过程中对正常信号造成干扰,这种互调干扰主要有外部因素互调、接收机互调和发射机互调这三种干扰源[1]。邻频干扰是指收信机射频通带周围或者通带内的信号,经过变频以后达到中频通带,以此对移动通信系统运行造成干扰,邻频干扰会影响系统收信机的灵敏度和信噪比,造成收信机信号接受堵塞。同频干扰是指和有用信号频率相近但来自其它信号源并且通过相同方法进入中频带的干扰,有用信号和同频干扰信号一起被检波和放大,一旦两个信号的载频不一致,会产生差拍干扰。当前,移动通信系统主要采用小区制结构,为了最大程度地利用系统频率资源,通过同频复用的方法,每间隔一段距离,小区内部的移动通信可以实现频率的重复利用,主要间隔距离达到一定程度,同频干扰不会影响移动通信系统的正常通信。而由于移动通信系统运行受到外界温湿度、地形地貌等多种因素的影响,随着传播距离的增长电波会出现一些弥散消耗,一旦遇到地物或者地形的遮挡,会形成阴影效应,移动通信信号会通过多条反射路径达到接收点,在这个过程中移动通信信号的到达时间、相位和幅度都不同,信号之间相互叠加会出现时延扩展和电平衰落。同时,人们往往在不断的移动中使用移动通信系统,而这会造成多普勒频移,形成随机调频,影响电波传输特性,移动通信质量明显下降。除了上述干扰外,移动通信系统还会受到多址干扰,当移动通信用户数量比较多时,很容易产生多址干扰,影响移动通信系统的正常通信。

  2移动通信系统的干扰控制策略

  2.1扩频技术

  在移动通信系统中应用扩频技术,利用扩频码对发送的信息进行扩频调制,扩宽原始信号的带宽,再利用一样的扩频码对接受信号进行解扩,还原信息数据。在实际应用中,扩频技术把发送的信息数据频谱进行扩展,在信号传输过程中计入适当的干扰信号,使信号频谱进一步展宽,有效降低移动通信系统的干扰信号强度,在移动通信系统中频谱扩展越宽,可实现越强的抗干扰性能。通过应用扩频技术,移动通信系统的所有用户通过码分系统采用同一载波,所有用户同时可以进行接收和发送,但是输入信号之间的干扰影响较大,无法应用传统调制解调方式进行解决,为了最大程度地降低移动通信用户之间的干扰,可以使扩频技术和码分系统结合起来,使所有用户的移动信号所占信号带宽相同。同时,由于扩频技术的地址码调制和码分系统的伪码调制工作原理是相同的,应用过程中可以采用扩频调制和地址调制两种方式,也可以同时进行扩频调制和地址调制。另外,为了克服移动通信系统的多址干扰,应优化扩码码码型,在TD-SCDMA、WCDMA、3G等系统中同时应用扩频技术和CDMA技术[2],可以有效消除系统干扰。

  2.2跳频技术

  跳频技术是指在移动通信系统的几个频点上进行跳变,发挥干扰源和频率分集效果,改善移动通信的误码特性,由于频率复用的干扰影响,移动通信系统业务密集区的通信质量较差。一般情况下,基站和移动台之间的距离和相互故障情况会影响载波电平变化。为了尽可能满足多用户的移动通信要求,通过采用跳频技术,信号干扰会被多用户所共享,这使得干扰间断,极大地提高了移动通信系统的运行性能。

  2.3数字话音插空技术

  数字话音插空技术是指当移动通信系统被拨通时分配信号,没有话音时,其它用户可以使用系统信道。在TDMA系统和FDMA系统中对于有话音时分配时隙或者信道频率难度较大,但是在CDMA系统非常方便,通过在无话音时收回移动通信系统信道,可以有效降低对移动通信用户的干扰,提高接收端信干比[3]。

  2.4间断传输技术

  间断传输技术是指在通话过程中传输话音编码,在不同通话使停止发射机工作,结合发射机停发之前的噪声特性,接收机产生平缓的噪声。通过大量数据分析,移动通信用户的平均通话时间低于40分钟,通过采用间断传输技术,可有效降低移动通信系统的干扰功率和总干扰电平,节省发射机的电能消耗。

  2.5多用户检测技术

  多用户检测技术是指利用伪码多址的统计信号和结构信号,将移动通信号用户信号看作有用信号,最后进行联合检测。这种检测技术通过相减式干扰对消器和线性检测法,干扰对消器主要是从滤波器输入端的匹配信号减去本地移动用户的多址干扰,不仅可以抵抗多径干扰和远近效应,还可以消除多址干扰。线性检测法主要是利用线性变换来消除移动用户之间的相关性,确保移动用户的检测器信号完整。在CDMA系统中,移动用户通过接收机进行接收,彼此之间保持相互独立,但是这样会造成移动用户扩频码无法正交,在采用多用户检测技术时,可以应用迭代法或者矩阵求逆法,消除移动通信用户之间的干扰,有效提高移动通信系统的容量和抗干扰能力。

  3结束语

  近年来,我国移动通信系统越来越成熟,应用范围越来越广泛,结合移动通信系统的干扰问题,应加强分析和研究,积极运用现代化科学技术,加强移动通信系统的干扰控制,不断提高移动通信系统的综合效益。

  参考文献

  [1]高翟.移动通信系统中的干扰控制研究[D].华中科技大学,2012.

  [2]薛富国.新一代移动通信系统中干扰与容量分析[D].西安电子科技大学,2014.

  [3]曹丽娟.无线通信系统中的干扰控制关键技术研究[D].北京邮电大学,2014.

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