基本介紹
- 中文名：多模干擾
- 外文名：multimode disturbance
- 作用：M個光信號進行多路復用或解復用
- 內含：一個ＰＨＳ單元
- 類型：設備裝置
原理,設備,短波跳頻通信多模多域干擾抑制對策,短波通信抗干擾技術分析,多域多模干擾處理措施分析,抗干擾多模兼容導航接收機射頻晶片關鍵技術,介紹,分析,特性,優勢,
原理
所述裝置包括在第一側具有供接入波導連線的N個接入端的多模干擾(MMI)波導。MMI波導沿光傳播方向具有一定長度，使得在第i個(i≤N)接入波導進入所述MMI波導的像對於所述M個波長λm中的每一個在光傳播方向上分開的M個位置產生N個自像，這些位置與所述接入波導相隔第一距離lm，lm>lm+1，其中N是大於或等於2的整數，每個所述位置對應於一個波長。該裝置還包括：在各所述距離lm設定的波長選擇反射部件，其中第m個波長選擇反射部件設定成反射第m個(2≤m≤M)波長；以及M個相位調節部件，其中第m個相位調節部件設定成調整所述自像的相位，從而當由所述波長選擇反射部件反射時在所選輸出接入波導上為第m個波長創建單一自像。
設備
一個PHS單元；至少一個非PHS單元，包含一個射頻接收電路，其中，所述非PHS制式的通信系統進一步包含一個連線在所述射頻接收電路的前端的陷波器，所述濾波器的濾波特性使得所述PHS單元的控制信道的信號被阻止進入所述射頻接收電路。本發明通過在非PHS接收鏈路中串聯一個僅抑制PHS控制信道信號的濾波器，實現了多模式同時待機、單模式通話的設計目的，因而具有原理簡單、成本低廉、隔離度高和易於實現等諸多優點。
放射性光學性質物理特性
短波跳頻通信多模多域干擾抑制對策
介紹了短波通信在軍事領域套用發展情況，對短波通信跳頻技術進行詳細分析，提出多域多模干擾處理措施。多域多模干擾樣式多，技術更新快，因此在實戰套用中，應不斷及時更新干擾模型庫，加強頻率及功率估計識別，提升抗干擾的能力。
短波通信抗干擾技術分析
1、 頻率跳變：
頻率跳變關鍵技術是頻譜感知，多採用 DSP、FPGA等數位技術實現頻譜感知。在電子通信偵察機接收到的信號頻率時，載入同頻率的干擾信號，干擾信號則有頻率合成器合成。頻譜感知系統採用數位化雙信道模式，便於接受信號和實施干擾。
理論上，跳頻速率越高，干擾信號越強，但是在實際套用中，由於受限於掃描間隔的影響，跳頻速率過高，容易引起有用信號的惡變，導致無法接收有用信號。因此，需要統籌考慮信道頻寬及信道切換時間，同時還要考慮信號信道駐留時間、短波通信多經效應的特點，選擇合適的跳頻速率。信道掃描多採用數字預置頻率集掃描模式，也有採用全頻段順序掃描。為了取得良好的干擾效果，干擾信號跳變圖案應區別於有用信號，這樣便於干擾信號的識別。
2、 變速跳頻技術：
變速跳頻通過駐留時間的偽隨機變化，可以保持固定頻率的切換，很容易偵收掃描到無時間規律的跳頻信號，而且換頻時間也隨機可變（在一定的範圍），有效的解決跳頻網多樣化的時域特徵。我軍裝備的同時具有四個跳速檔次的變跳速的短波跳頻電台，可以根據偽隨機序列，形成每國定周期幀內跳速變化偽隨機性。
3、 自適應跳頻：
自適應跳頻主要針對敵方人為干擾。自適應跳頻特點在於精確感知敵方干擾信號後，在收發信號過程有效進行信道切換，即捕獲到某個頻率點干擾，立即在下一次跳變點更換掉上一頻率。自適應跳頻必須對信號樣本具有足夠的分析能力，然後才能實現接受功率的精確檢測，尤其對於中頻信號進行頻譜分析，跳頻掃描速率應達到足夠快，採樣速率和跳頻駐留時間應作為主要考慮參數，從而實現較高的掃描速度。
4、 差分跳頻技術：
差分跳頻(DFH) 是在頻域和時域內實現冗餘度自接插入的跳頻技術。該項技術沒有增加額外數據碼元，採用自糾錯控制算法，在阻塞及瞄準模式的干擾中，實戰效果明顯。另外採用跳頻發射時駐留時間內設定的特殊碼組以及同步固定頻率特性，能識別跳頻質量的好壞，自動診斷干擾效果。在軍事抗干擾實戰中套用廣泛。
5、 混合多址接入技術：
混合機制融合了為競爭機制和分配機制優點。通信空閒時段，利用競爭機制的MAC協定，減少延時，增加信道資源利用率；通信繁忙時段，則通過分配機制的MAC 協定，實現無分組碰撞，增大吞吐量。混合多址協定主要有HTDMA、PTDMA、CSMA、ADAPT、TDMA/CSMA、DCF、Z-MAC 等。
多域多模干擾處理措施分析
通過建立干擾信息庫，提取干擾信號樣式，對短波信道多域多模干擾進行有效識別，是解決干擾問題的最有效方法。通過仿真技術，可以對干擾信號的處理進行估計和分析，有助於掌握各種干擾的變化規律。多域多模干擾樣式多，技術更新快，因此在實戰套用中，應不斷及時更新干擾模型庫，提升抗干擾的能力。
在通信設備中，在短波電台內內置低功耗、小型化長波授時接收裝置，通過電台的前端AM 接收並提取載波信號，進行處理轉化成時瞬相位波動變化的脈衝信號。這種脈衝信號長期頻率具備穩定性和固定頻率。通信設備本地 68.5kHz 分頻產生的脈衝與與該脈衝信號形成一個相位擾動，分析擾動變化趨勢，並且對本地分頻進行微調修正，從而產生精確的跳時鐘脈衝。在授時信號解調處理以後，進行特徵提取，獲得一個秒級的初級時鐘（時間碼），在軍事電子對抗中，電台靜默時的同步中，校時信息較少，提高了同步速度，又確保通信設備處於跳頻同步中，有利於提高抗干擾的能力。
抗干擾多模兼容導航接收機射頻晶片關鍵技術
隨著航天工業的發展，衛星導航系統的開發與套用已成為熱點研究領域。衛星導航系統為人類提供了多樣性、高質量的時間和位置信息，人類利用這些基本信息，可以進一步獲得地圖位置、方向、速度等信息，從而解決了人們“何時？何處？”的問題。人類開發的GPS、北斗、格洛納斯和伽利略等四種導航系統已得到廣泛地套用，這極大地促進了移動網際網路、雲計算和物聯網等產業的發展，也促進了人類社會的發展和進步。
介紹
圍繞兼容北斗、GPS、格洛納斯和伽利略等導航系統的抗干擾接收機晶片關鍵技術展開研究，著重對接收機系統的架構、抗干擾可重構射頻前端、可重構濾波器和快速鎖定低噪聲鎖相環進行了深入研究。
分析
分析了導航接收機的系統需求，研究了可重構多模兼容導航接收機的系統架構。由於全球四種導航系統信號頻段覆蓋廣，全兼容導航射頻晶片設計難度大，雙通道接收機導航射頻收發晶片尚未實現全兼容，為此提出了一種採用可重構的雙通道接收機和單通道發射機實現全兼容的導航射頻晶片架構。在綜合考慮了系統功耗、可重構性和可行性的基礎上，計算了多模兼容接收機的整體指標並在系統各個模組之間進行了合理劃分，為各個模組電路的研究和設計奠定了基礎。採用 SMIC 0.13 微米 CMOS 工藝設計了一款覆蓋全頻段RNSS 和 RDSS 頻點的衛星導航射頻晶片。流片測試結果表明，晶片性能完全滿足四種衛星導航系統信號接收的需求。
特性
針對無線通訊信號對導航系統的干擾，尤其是 WIFI 和 LTE 信號對北斗導航系統RDSS 頻段干擾的問題，設計了新型的、無需外置聲表面波濾波器的抗干擾低噪聲射頻前端，實現了片上高 Q 值射頻濾波，首次在導航接收機晶片射頻前端實現了 18dB 以上的帶外干擾抑制能力。射頻前端在2.5GHz 頻點處的增益為44.98dB，噪聲係數為2.03dB；採用電流型無源混頻器和 IIP2 調諧，提高了線性度，從而獲得高達-7dBm 的 IIP3 和+72dBm 的 IIP2。
為了抑制帶外干擾，實現低中頻/零中頻接收機可重構，設計了一種新的濾波器電路。該濾波器電路採用有源 RC 架構，實現了階數可重構、低通/帶通可切換，兼容了各種導航系統的頻點和頻寬。在所有導航系統濾波器中，偏移中心頻點 2 倍頻寬處的帶外抑制均大於38dB，鏡像抑制大於 35dB。濾波器帶外抑制能力相比其他導航晶片內置濾波器提高了16dB 以上。
優勢
分析了晶片設計中的關鍵問題，最佳化了版圖設計，測試了導航射頻晶片的通道增益、噪聲係數和動態範圍，並對結果進行了分析對比。測試結果表明，該多模接收機晶片可兼容所有導航系統，通道最大增益為 105dB，最小噪聲係數為 3.1dB，動態範圍為 85dB，均滿足導航接收機系統需求。
