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如何应对通信中的噪声与干扰?

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:不能预测的噪声统称为随机噪声。热噪声、散弹噪声及宇宙噪声是典型的起伏噪声。其中,前五种均为外部噪声。在移动通信中,人为噪声主要是车辆的点火噪声。阻塞干扰 当外界存在一个离接收机工作频率较远,但能进入接收机并作用于其前端电路的强干扰信号时,由于接收机前端电路的非线性而造成有用信号增益降低或噪声增高,使接收机灵敏度下降的现象称为阻塞干扰。这种干扰与干扰信号的幅度有关,幅度越大,干扰越严重。

如何应对通信中的噪声与干扰?

1.噪声

移动信道中加性噪声(简称噪声)的来源是多方面的,一般可分为:①内部噪声;②自然噪声;③人为噪声。内部噪声是系统设备本身产生的各种噪声。不能预测的噪声统称为随机噪声。自然噪声及人为噪声为外部噪声,它们属于随机噪声。噪声依据特征又可分为脉冲噪声和起伏噪声。脉冲噪声是在时间上无规则的突发噪声,例如,汽车发动机所产生的点火噪声。这种噪声的主要特点是其突发的脉冲幅度较大,而持续时间较短;从频谱上看,脉冲噪声通常有较宽频带。热噪声、散弹噪声及宇宙噪声是典型的起伏噪声。

在移动信道中,外部噪声(也称环境噪声)的影响较大,美国ITT(国际电话电报公司)将噪声分为六种:①大气噪声;②太阳噪声;③银河噪声;④郊区人为噪声;⑤市区人为噪声;⑥典型接收机的内部噪声。其中,前五种均为外部噪声。有时将太阳噪声和银河噪声统称为宇宙噪声。大气噪声和宇宙噪声属自然噪声。

所谓人为噪声,是指各种电气装置中电流或电压发生急剧变化而形成的电磁辐射,诸如电动机电焊机、高频电气装置、电气开关等所产生的火花放电而形成的电磁辐射。在移动通信中,人为噪声主要是车辆的点火噪声。

2.干扰及其抑制技术

干扰主要有以下几种:

(1)邻道干扰 所谓邻道干扰是指相邻或邻近频道的信号相互干扰。目前,移动通信系统广泛使用的VHF、UHF电台,频道间隔是25kHz。然而,调频信号的频谱是很宽的,理论上说,调频信号含有无穷多个边频分量,当其中某些边频分量落入邻道接收机的通带内时,就会造成邻道干扰。解决邻道干扰的措施包括:

1)降低发射机落入相邻频道的干扰功率,即减小发射机带外辐射。

2)提高接收机的邻道选择性。

3)在网络设计中,避免相邻频道在同一小区或相邻小区内使用,以增加同频道防护比。

(2)同频道干扰 接收机输出端有用信号达到规定质量的情况下,在接收机输入端测得与有用射频信号同频的无用射频信号现象,称为同频道干扰。(www.xing528.com)

(3)互调干扰 在专用网和小容量网中,互调干扰可能成为设台组网较关心的问题。产生互调干扰的基本条件是:几个干扰信号(ωAωBωC)与受干扰信号的频率(ωS)之间满足2ωA-ωB=ωSωA+ωB-ωC=ωS的条件;干扰信号的幅度足够大;干扰(信号)站和受干扰的接收机都同时工作。

互调干扰分为发射机互调干扰和接收机互调干扰两类。为减轻接收机的互调干扰,可以采取下列措施:

1)高放混频器宜采用具有平方律特性的器件(如结型场效应晶体管和双栅场效应晶体管);

2)接收机输入回路应有良好的选择性,如采用多级调谐回路,以减小进入高放的强干扰;

3)在接收机的前端加入衰减器,以减小互调干扰。

另外,对于移动通信网,由于需要频道多和采用空腔谐振式合成器,只有采用互调最小的等间隔频道配置方式,并依靠设备优良的互调抑制指标才能抑制互调干扰。对于专用的小容量移动通信网,主要采用不等间隔排列的无三阶互调的频道配置方法来避免发生互调干扰。

(4)阻塞干扰 当外界存在一个离接收机工作频率较远,但能进入接收机并作用于其前端电路的强干扰信号时,由于接收机前端电路的非线性而造成有用信号增益降低或噪声增高,使接收机灵敏度下降的现象称为阻塞干扰。这种干扰与干扰信号的幅度有关,幅度越大,干扰越严重。当干扰电压幅度非常强时,可导致接收机收不到有用信号而使通信中断。

(5)近端对远端的干扰 当基站同时接收从两个距离不同的移动台发来的信号时,距基站近的移动台B(距离d2)到达基站的功率明显要大于距离基站远的移动台A(距离d1d2<<d1)到达的功率,若二者频率相近,则距基站近的移动台B就会造成对距基站远的移动台A的有用信号的干扰或抑制,甚至将移动台A的有用信号淹没,这种现象称为近端对远端干扰。

克服近端对远端干扰的措施主要有两个:一是使两个移动台所用频道拉开必要间隔;二是移动台端加自动(发射)功率控制(APC)电路,使所有工作的移动台到达基站的功率基本一致。由于频率资源紧张,几乎所有的移动通信系统对基站和移动终端都采用APC工作方式

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