我很确定射频干扰器的工作原理是用相同频率的更高功率信号压倒目标信号。那么问题来了,抗干扰技术如何抵消干扰的影响?
射频抗干扰技术如何工作?
一种方法是主动控制天线(机械或电子)以在干扰机的方向上放置一个“零点”,从而显着降低其信号强度,同时将所需信号的影响降至最低(如果有的话)。
此外,假设干扰信号强度不会强到使接收器前端饱和,则可以使用先进的 DSP 技术来估计和消除干扰信号的影响。通信协议本身可以设计为优化执行此操作的能力。干扰机的问题是足够接近地模拟所需信号以混淆抗干扰算法。
当定向天线不实用时,可以使用扩频技术。这导致信号的带宽非常大,在任何特定频率下的能量都非常少,因此更难以干扰。类似的方法是跳频,其中载波频率根据预定的时间表频繁改变。当然,这必须在发送器和接收器上完成。
对于要接收的信号,在被监测频率上的发射功率必须相对于干扰机在该频率上发射的功率量大。即使干扰器比试图传输有用信息的实体拥有更多可用功率,总功率仍将受到限制;该功率必须在要干扰的所有频率之间分配。此外,期望以慢速接收数据的接收器可能比试图以更快速度接收数据的接收器更具频率选择性。
假设一个设备尝试使用从 2,414.012 Mhz 到 2,414.013 Mhz 的频率传输 1,000 比特/秒。可以识别该频率的干扰器可以通过将其所有功率集中在该频率上来压倒该传输。
现在假设设备发送了 100 位突发数据,每个突发使用 2,410Mhz-2,420Mhz 范围内的 5,000 个不同的 2kHz 宽频带之一发送,通过发送方和接收方都知道的某种方法选择,但干扰器没有。为了让干扰器阻碍甚至 10% 的传输,它必须在 500 个频段中的每个频段发送与完全干扰单频传输所需的功率一样多的功率。换言之,使用跳频将获得甚至 10% 干扰所需的功率量增加到干扰非跳频信号所需水平的 500 倍。
如果尝试传输数据的一方没有使用任何形式的前向纠错,成功干扰 10% 的传输可能会使它们全部失效。另一方面,如果 90% 的数据包可以通过,则发送方可以包含一些冗余信息,以便重构原始消息。干扰器干扰 10% 数据包的能力可能会使传输数据的成本增加 20% 或 25%(取决于所需的可靠性),但干扰器功率增加 500 倍这一事实只会迫使传输增加 20%对干扰机来说,力量并不完全是一场胜利。
一个足够强大的干扰器将能够阻止仅限于使用某个频段的发送者可靠地传输超过一定数量的数据。另一方面,所需的干扰功率与发射功率的比率将大致与可用频谱与“简单”传输所需频谱量的比率成正比。当在很宽的频谱范围内传输低数据速率时,该比率可以变得非常大。