通信中的干擾類型有哪些,通信干擾分為哪兩種
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常見的干擾類型包括鄰道干擾(ACI)、同道干擾(CCI)、電磁干擾(EMI)、ICI(載波間干擾)、ISI(符號(hào)間干擾)、光學(xué)干擾、音頻干擾等都會(huì)出現(xiàn)。 “分心”一詞可以應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,包括交流、娛樂、科學(xué)、體育、政治和個(gè)人生活。描述適用于通信區(qū)域的干擾類型。
什么是干擾?定義:- 干擾有多種含義和定義。 ? 在通信中,干擾會(huì)降低電視、廣播和移動(dòng)電話的接收質(zhì)量。這些通信系統(tǒng)使用EM(電磁)波作為傳輸介質(zhì)。 ? 當(dāng)有人試圖干涉日常生活或政治時(shí),就稱為干涉。體育和其他領(lǐng)域也是如此。 ? 在科學(xué)中,光、聲波或電磁波干擾所需通信路徑的過程也稱為干擾。 ? 也可以根據(jù)情況和場景在其他上下文中定義干擾者。
干擾類型有兩種類型:同信道干擾和鄰信道干擾,具體取決于干擾信號(hào)與所需信號(hào)之間的距離。這些干擾可以在衛(wèi)星、GSM 和微波等單載波傳輸系統(tǒng)中觀察到。干擾信號(hào)的種類很多,包括電磁波、聲音、光等。多載波系統(tǒng)使用OFDM 和OFDMA 技術(shù)。在這些基帶技術(shù)中觀察到ICI 和ISI 類型的干擾。讓我們了解這些不同類型的通信干擾的基礎(chǔ)知識(shí)。
同信道干擾(CCI) 由兩個(gè)或多個(gè)無線系統(tǒng)在同一頻率上傳輸而引起的干擾稱為同信道干擾。頻率復(fù)用的概念應(yīng)用于蜂窩系統(tǒng),以在有限數(shù)量的信道上處理大量呼叫。在頻率復(fù)用中,同一頻率被其邊界內(nèi)的多個(gè)小區(qū)復(fù)用,而不會(huì)造成干擾。這些細(xì)胞被稱為同通道細(xì)胞。
為了減少同信道干擾,同一信道上的小區(qū)應(yīng)間隔最小距離。如果單元格大小大致相同,您可以對單元格應(yīng)用以下操作: ? 同信道干擾與發(fā)射功率無關(guān)。 ? 同信道干擾是最近同信道小區(qū)的小區(qū)半徑(R) 和到小區(qū)的距離(D) 的函數(shù)。 - 可以通過增加比率Q (=D/R) 來減少干擾。 ? Q 稱為同信道復(fù)用率。 ? 對于六邊形幾何形狀的單元,Q=D/R=(3*N) 0.5 ? Q 值越高,傳輸質(zhì)量越好,同頻干擾越低。
鄰道干擾(ACI) 相鄰頻率信號(hào)對有用信號(hào)(或信道)造成的干擾稱為鄰道干擾。這種干擾是由于頻率從不完美的濾波器通道泄漏到所需的通帶而引起的。此外,這是透視效應(yīng)的結(jié)果。通過仔細(xì)的濾波和射頻信道分配規(guī)劃可以減輕相鄰信道干擾。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),通道之間的頻率間隔保持較大。確保每部電話傳輸維持良好鏈路質(zhì)量所需的最小功率。
電磁干擾(EMI) 由一種頻率的電磁信號(hào)與相同或另一種頻率的電磁信號(hào)引起的干擾稱為電磁干擾。電磁波由彼此垂直的電場和磁場組成。電磁波在真空中以3 x 10 8 m/s 的速度傳播。以相同或不同頻率運(yùn)行的系統(tǒng)之間可能會(huì)發(fā)生電磁干擾。這些類型的干擾稱為同信道干擾和相鄰/交替信道干擾。有關(guān)詳細(xì)信息,請參閱電磁輻射以及EMI 和EMC。
聲音干擾如您所知,聲波是由超聲波換能器產(chǎn)生和檢測的。 344C 時(shí),空氣中的聲速為20 m/s。兩個(gè)聲波可以相長或相消地干涉,具體取決于它們是同相還是異相。示例:揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音干擾正常通信。同樣,其他發(fā)聲設(shè)備也可能會(huì)產(chǎn)生干擾。
光干擾當(dāng)不同波長或相同波長的光信號(hào)相互干擾時(shí),就會(huì)發(fā)生光干擾。光信號(hào)還會(huì)對使用其他傳輸介質(zhì)運(yùn)行的其他通信系統(tǒng)造成干擾。真空中的光速約為每秒186,282 英里(或每秒299,792 公里)。水面上漂浮的一層薄薄的油或肥皂泡會(huì)影響光通信的正常運(yùn)行。光波會(huì)與其他波產(chǎn)生干擾。這種光學(xué)干涉是由不同波同相或異相重疊時(shí)的相加和相減引起的。
載波間干擾(ICI) 眾所周知,在OFDM 中,載波是密集的,一個(gè)子載波的峰值是其他子載波的零。這稱為正交性。換句話說,為了使OFDM 成為一種有效的調(diào)制,子載波必須彼此正交。當(dāng)子載波失去正交性時(shí),就會(huì)發(fā)生載波間干擾(ICI)。 ICI 的產(chǎn)生有兩個(gè)原因: ? 無線電信道在CP 間隔(例如保護(hù)間隔)上的延遲擴(kuò)展? 接收器的頻率偏移。可以通過估計(jì)頻率偏移并相應(yīng)地校正子載波間隔來減少或?qū)崿F(xiàn)ICI。
符號(hào)間干擾(ISI) 在基于OFDM 的系統(tǒng)中,傳輸是逐個(gè)符號(hào)進(jìn)行的。在發(fā)送符號(hào)之前,用復(fù)雜的調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)填充它。符號(hào)形成后,CP(循環(huán)前綴)被單獨(dú)附加到每個(gè)OFDM 符號(hào)。當(dāng)符號(hào)一次一個(gè)地傳播到另一端時(shí),從發(fā)送器到接收器的路徑在時(shí)域中引入了延遲。這會(huì)擴(kuò)展OFDM 符號(hào)并干擾連續(xù)的OFDM 符號(hào)。這稱為ISI(符號(hào)間干擾)。 ISI干擾可以使用上面提到的CP(循環(huán)前綴)概念來減輕或緩解。這里,CP長度被選擇為大于信道延遲擴(kuò)展。本頁關(guān)于ISI 和ICI 解釋了ISI 和ICI 干擾類型之間的差異。 ISI和ICI分別代表符號(hào)間干擾和載波間干擾。眾所周知,當(dāng)由電磁波組成的射頻(RF)信號(hào)通過空氣傳輸時(shí),它們可能會(huì)受到附近基站發(fā)送的其他射頻信號(hào)的干擾。射頻干擾主要有兩種類型:鄰頻干擾和同頻干擾。有關(guān)詳細(xì)信息,請參閱射頻干擾類型。傳輸基帶信息有兩種類型的傳輸方法:單載波(SC)和多載波(基于OFDM)。有關(guān)詳細(xì)信息,請參閱SC 和OFDM。在單載波中,一個(gè)載波波形承載一位。在OFDM 中,多個(gè)比特在一個(gè)符號(hào)中(在多個(gè)載波上)傳輸。一個(gè)符號(hào)代表頻域中的多個(gè)載波組。上述類型的干擾,即相鄰信道干擾和同信道干擾,發(fā)生在基于單載波的系統(tǒng)中。 ISI 和ICI 出現(xiàn)在基于OFDM 的系統(tǒng)中。
ISI - 符號(hào)間干擾在基于OFDM 的系統(tǒng)中,傳輸是逐個(gè)符號(hào)進(jìn)行的。在發(fā)送符號(hào)之前,用復(fù)雜的調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)填充它。例如,在基于WLAN 802.11a 的系統(tǒng)中,一個(gè)符號(hào)由64 點(diǎn)FFT 組成。因此,假設(shè)調(diào)制類型為QPSK,則64載波組中的每個(gè)載波被映射到2比特的數(shù)據(jù)信息。符號(hào)形成后,CP(循環(huán)前綴)被單獨(dú)附加到每個(gè)OFDM 符號(hào)。 CP 是OFDM 符號(hào)的最后部分。這可以是OFDM 符號(hào)的1/4、1/8、1/16 或1/32。對于1/4 CP,在CP 中添加了64 個(gè)樣本。 CP 周期中的樣本數(shù)=CP_factor *(一個(gè)FFT 大小中的樣本數(shù)) CP_factor=1/4 或/18 或1/16 或1/32
當(dāng)符號(hào)一次一個(gè)地傳播到另一端時(shí),從發(fā)送器到接收器的路徑會(huì)導(dǎo)致時(shí)域中的延遲傳播。這會(huì)擴(kuò)展OFDM 符號(hào)并干擾連續(xù)的OFDM 符號(hào)。這稱為ISI(符號(hào)間干擾)。 ISI干擾可以使用上面提到的CP(循環(huán)前綴)概念來減輕或緩解。這里,CP長度被選擇為大于信道延遲擴(kuò)展。圖1 顯示了影響連續(xù)符號(hào)的一個(gè)OFDM 符號(hào)的ISI 結(jié)果。相同的ISI 已被刪除,如圖2 所示。這是因?yàn)樵谙噜彽腛FDM符號(hào)之間添加了保護(hù)間隔。然而,當(dāng)添加保護(hù)間隔時(shí),每個(gè)OFDM 符號(hào)都會(huì)受到載波間干擾(ICI),如下所述。循環(huán)前綴(CP) 消除了ICI。 CP 和保護(hù)期方法的缺點(diǎn)是增加的冗余會(huì)降低系統(tǒng)性能。 CP 和保護(hù)時(shí)間之間的區(qū)別在于CP 將有效符號(hào)周期的最后部分添加到開頭,而保護(hù)時(shí)間在其間添加未使用的樣本。
ICI - 載波間干擾眾所周知,在OFDM 中,載波是緊密排列的,一個(gè)子載波的峰值是另一個(gè)子載波的零。這稱為正交性。換句話說,為了使OFDM 成為有效的調(diào)制,子載波必須彼此正交。當(dāng)子載波失去正交性時(shí),就會(huì)發(fā)生載波間干擾(ICI)。 ICI 的產(chǎn)生有兩個(gè)原因: ? 無線電信道在CP 間隔(例如保護(hù)間隔)上的延遲擴(kuò)展? 接收器的頻率偏移?梢酝ㄟ^估計(jì)頻率偏移并相應(yīng)地校正子載波間隔來減少或?qū)崿F(xiàn)ICI。








