【導(dǎo)讀】隨著以4G和5G為代表的蜂窩無(wú)線通信技術(shù)的在全球的普及和推進(jìn)，以及各種專業(yè)領(lǐng)域的通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展，彌漫在空間中的各種制式各種頻段的無(wú)線信號(hào)越來(lái)越多，例如衛(wèi)星通信系統(tǒng)，微波中繼通信，公共安全對(duì)講通訊系統(tǒng)，鐵路控制和通訊系統(tǒng)，廣播電視，智能電網(wǎng)，無(wú)線局域網(wǎng)，以及軍用的雷達(dá)和電子戰(zhàn)系統(tǒng)。
各種各樣的無(wú)線通信，在同一個(gè)空間同時(shí)部署，雖然可以通過(guò)頻段劃分，時(shí)間劃分，甚至編碼劃分的方式相互阻隔，但還是會(huì)由于器件損壞，設(shè)計(jì)的瑕疵等原因造成相互干擾。
實(shí)際干擾的例子1
不同的通信應(yīng)用之間干擾
上圖所示的是用于美國(guó)的695 ~ 806 MHz的頻率分配情況，可以看到頻段的劃分非常擁擠。在110MHz的頻率范圍內(nèi)，劃分了18個(gè)頻段，用于多個(gè)通信應(yīng)用。
“ATT UL”，“ATT DL ”，“VZW UP”，”VZW DL“ 分別指美國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商AT&T的LTE上行和下行信道，以及Verizon的上行和下行信道。可以看到ATT DL 和VZW DL的使用頻段非常接近，很容易造成相互干擾。PSB（公共安全寬帶）和PSNB（窄帶）的頻段也是相鄰使用，容易干擾。同時(shí)美國(guó)有線電視的頻道52到69也工作在這個(gè)頻率范圍，雖然是有線電視線路，在出現(xiàn)線路損壞的情況下，輻射出來(lái)的信號(hào)也會(huì)干擾到對(duì)應(yīng)頻段的LTE信道。
實(shí)際案例
上圖中可以看到損壞的有線電視放大器輻射出來(lái)的信號(hào)達(dá)到了-75 dBm, 就很容易對(duì)周圍的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)造成干擾。
實(shí)際干擾的例子2
同一通信系統(tǒng)內(nèi)部干擾
在同樣一衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，紫色的F1信號(hào)，對(duì)于極化方向一致的非目標(biāo)地面站會(huì)構(gòu)成同頻干擾。黑色的F2信號(hào)會(huì)對(duì)目標(biāo)地面站，構(gòu)成鄰道干擾。綠色的F1會(huì)構(gòu)成交叉極化干擾。
干擾類型分析
干擾類型---同頻干擾
>>> 同頻干擾
● 摸擬信號(hào)：信號(hào)在同一頻點(diǎn)
● 數(shù)字信號(hào)：在同一頻點(diǎn)，時(shí)隙相對(duì)同步
>>> 對(duì)系統(tǒng)的影響：信噪比惡化
>>> 解決方案：
● 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部方案：重新調(diào)整頻率復(fù)用，基站頻率重新配置，天線傾斜角調(diào)整。
● 外部干擾：關(guān)閉發(fā)射機(jī)，或降低發(fā)射功率以便干擾源定位
干擾類型---鄰道干擾
>>> 鄰道干擾
● 摸擬信號(hào)：射頻信道太靠近，濾波器無(wú)法鄰道信號(hào)的雜散能量
● 數(shù)字信號(hào)：鄰頻， 時(shí)域相對(duì)同步
>>> 對(duì)系統(tǒng)的影響：信噪比下降
>>> 解決方案：
● 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部方案：重新調(diào)整頻率復(fù)用，基站頻率重新配置，天線傾斜角調(diào)整。
● 外部干擾：使用頻譜分析儀對(duì)干擾源定位，加濾波器，以及頻率協(xié)調(diào)
基于FieldFox的高達(dá)50GHz的實(shí)時(shí)頻譜分析儀（RTSA）
應(yīng)用實(shí)時(shí)頻譜分析儀來(lái)應(yīng)對(duì)新的干擾測(cè)試的挑戰(zhàn)，可以用于辨別一些傳統(tǒng)頻譜儀難以測(cè)試的信號(hào)：
● 間歇射頻信號(hào)
● 低功率間歇信號(hào)
● 多個(gè)信號(hào)隱蔽在同頻寬帶大信號(hào)內(nèi)
● 脈沖信號(hào)
● 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
實(shí)時(shí)頻譜分析應(yīng)用
對(duì)4G LTE下行信道干擾：藏在寬帶信號(hào)里的窄帶信號(hào)
對(duì)于一個(gè)隱藏在LTE寬帶信號(hào)的干擾信號(hào)，左圖是用傳統(tǒng)頻譜分析儀的測(cè)試結(jié)果，而右圖是用RTSA的測(cè)試結(jié)果。對(duì)比就可以發(fā)現(xiàn)窄帶信號(hào)處于寬帶信號(hào)的頻段內(nèi)，傳統(tǒng)頻譜儀很難把它分辨出來(lái)，而RTSA的信號(hào)密度顯示可以很容易地觀察到它。
識(shí)別同一頻段內(nèi)的不同信號(hào)
雷達(dá)信號(hào)特性分析
實(shí)時(shí)頻譜分析的突出優(yōu)點(diǎn)
● 提供100% POI 對(duì)信號(hào)進(jìn)行撲捉
● 唯一可對(duì)瞬態(tài)和動(dòng)態(tài)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析
● IQ傳輸流
● 對(duì)射頻脈沖信號(hào)分析的理想工具
實(shí)時(shí)頻譜分析的數(shù)據(jù)處理過(guò)程
通過(guò)交疊FFT的方法來(lái)極大增加信號(hào)截獲的概率。
Keysight FieldFox手持射頻微波多用途分析儀
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