电子通信工程设备抗干扰问题分析

周 浩

（吉讯股份有限公司，河北 保定 071000）

1 电子通信工程中设备抗干扰接地的重要性

电子通信设备的抗干扰主要是为了保证通信过程中的信号质量问题，如果发生干扰则必然会影响到正常信号的传递。接地技术实施的目的是抗干扰，信号的干扰问题如果得不到有效解决，那么信号传输的质量将会下降，给用户带来使用上的不便。在电子通信中，信号的稳定性十分重要，很大程度上决定了电子通信的质量，如果干扰源过多，信号在传输的过程中就会出现中断或者丢失的情况，不仅会影响到电子产品的使用体验，还会损坏通信公司的服务形象。在竞争日渐激烈的大环境下，信号质量代表着企业的核心竞争力，特别是在5G技术投入民用之后，电子通信设备接地处理得到了更加广泛的应用，一般可以采用悬浮接地和直接接地两种方案对电子通信设备进行接地处理。这两种接地方案各有使用的条件及限制，并且在大多数情况下需要混合使用，以保证设备接地的直接效果。

悬浮接地的核心技术是控制接地时的电阻，要求接地电阻的误差比较小，所以技术人员需要将接地电阻控制在一个严格的范围内，并且只有在和大地处于一个完全相接的情况下才能进行电子通信设备的悬浮接地处理。而直接接地则要在建设时根据国家在此方面的技术标准，在相应的接地区域设置接地体。接地体是一个独立的个体，电阻值有一定的限制，通常小于4 Ω，如果电阻值过高就会影响接地质量。不管是直接接地还是悬浮接地都可以采用串联、网联以及并联这3种方式，应根据实际情况自由选择，必要时可以交叉使用来达到抗干扰的目的[1]。

接地处理的应用价值很多，首先可以提升设备的应用效果，使正常运行的电子通信设备能够尽可能少地受到电阻和电感的影响，以避因电阻和电感不正常而经常发生故障。其次是在故障发生率降低后，可以实现运营成本上的降低，因为当设备的故障率较高时，设备的使用寿命和检修计划都会受到不同程度的影响，为了有效降低运维成本，就必须进行抗干扰处理。一般来说，重要的电子通信设备都有一定的寿命，当设备超过使用寿命后其功能和性能都会相应地下降，同时在正常运行的状态下大部分设备也要定期进行检修，如果设备受到的干扰比较多，那么会影响到设备的正常运行，提高故障发生率，让检修工作更加频繁，造成大量人力、物力以及财力上的支出浪费。

2 电子通信工程运行过程中出现的干扰因素

2.1 杂散干扰

杂散干扰是一个系统频段外的杂散辐射落入另外一个系统接收频段内造成的干扰，通常情况是由于基站出现带外功率泄漏或者发射互调产物等。因为发射机中的功放等非线性器件在实际工作频段以外的范围内产生辐射信号分量落入被干扰系统接收频段内，导致被干扰接收机的底噪抬升，信噪比逐步下降，从而形成杂散干扰，干扰原理如图1所示。

图1 杂散干扰示意

2.2 阻塞干扰

阻塞干扰是由于接收机同时接收到了带外较强的干扰信号与带内的有用信号，并由于强干扰信号的作用导致了接收机链路的非线性器件饱和，进而出现了非线性失真情况，影响了接收机的灵敏度，形成了阻塞干扰。当阻塞干扰情况比较严重时，接收机将无法对有用信号进行正常接收，长时间的阻塞干扰还会影响接收机的整体使用性能[2]。

2.3 谐波干扰

谐波干扰是由于信号波形失真，产生的高次谐波对相邻频段造成的干扰。信号在发射机非线性器件的作用下，在其发射频率的整数倍频率上将产生较强的谐波产物。当这些谐波产物正好落于被干扰接收机频段内，将导致被干扰接收机灵敏度损失，产生谐波干扰。

2.4 互调干扰

互调干扰是两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生同有用信号频率相同或者相近的频率，并顺利通过接收机，导致接收机灵敏度损失，从而对通信系统构成干扰。通常情况下，互调干扰中的三阶互调最为严重。在移动通信系统中产生的互调干扰主要有发射机互调、接收机互调等[3]。

2.5 屏蔽器干扰

手机信号屏蔽器主要是通过发射与运营商基站工作相同的频率，抬高使用频段周边的底噪，通常表现为全频段干扰。由于频率相同，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立连接，从而实现干扰。在基站后台主要表现为通信上行底噪抬高，掉话率、丢包率明显增多，严重影响手机信号接通率。在手机终端一般表现为网络速度慢、搜索网络、无信号、无服务等现象。

3 电子通信工程设备抗干扰措施研究

3.1 降低接地阻抗

地线指的是信号源回流过程中所经过的位置，当设备出现问题时，地面与人体之间会产生一些电流，此时电路就会对人们造成一定危害。因此，相关施工作业人员需要应用科学的接地方法，通过运用相关设备连接土地，使电荷向地下引入，进而提升安全性。就高频电路而言，形成阻抗主要是由于电感和电阻因素，如果线路过长，便会增加电感的阻抗，对于这种情况，施工人员可以选择多点接地的方法（图2），缩短导线长度，进而实现减少电子设备干扰的目的。

图2 多点接地示意

3.2 提取通信有效信号特征

无线电通信信号与有线电通信信号不同，它不属于语音信号，可以用来鉴定无线电信号的特性参数比较少，而无线电通信信号具有高阶累积量和归一化峭度特征，因此可以将这两个特征作为无线电通信干扰信号分离的依据[4]。在干扰环境通信过程中，无线电通信由于受到高斯白噪声、其他通信电子设备通信信号的干扰以及周围自然环境干扰会引起超高斯信号，需要通过计算通信信号高阶累积量来获取到有效通信信号与干扰信号之间的特征。无线电通信信号高阶累积量计算公式为：

式中：C为无线电通信信号高阶累积量；S1为无线电通信信号一阶累积量值；S2为无线电通信信号二阶累积量值；S3为无线电通信信号三阶累积量值；S4为无线电通信信号四阶累积量值。由于无线电通信信号种类不同，无线电通信信号分为二进制相移键控（Binary Phase Shift Keying，BPSK）信号、正弦波信号、超高斯信号以及高斯信号4种。计算无线电通信信号高阶累积量值，同时还要确定无线电通信信号归一化峭度特征。归一化峭度是度量无线电通信信号概率密度分布非高斯性大小的量值，可以利用归一化峭度来度量无线电通信信号分布曲线的尖锐性和平坦性，是作为无线电通信有效信号与干扰信号分离的重要依据。对于无线电通信信号归一化峭度特征参数值，首先需要计算通信信号的峭度值，计算公式为：

式中：b为无线电通信信号峭度特征参数值；m2为无线电通信信号的二阶矩；m4为无线电通信信号的四阶矩。在计算的无线电通信信号峭度基础上再进一步计算归一化峭度参数值，计算公式为：

式中：b1（x）为无线电通信信号的归一化峭度参数值。当无线电通信信号x的概率密度为高斯函数时，则无线电通信信号的归一化峭度为零；当无线电通信信号x的概率密度为超高斯函数时，则无线电通信信号归一化峭度参数值为正数；当无线电通信信号x的概率密度为亚高斯函数时，则无线电通信信号归一化峭度参数值为负数。正常情况下，无线电通信有效通信信号为正弦波信号和BPSK信号，这两种信号属于亚高斯信号类型，它们的归一化峭度通常为负数。而超高斯信号和高斯信号是常见的干扰信号，它们的归一化峭度通常为正数[5-7]。

4 结 论

电子通信工程是社会生活的重要组成部分，几乎在社会的各个方面都离不开电子通信技术。目前，我国的电子通信技术发展十分迅速，已跻身于世界前列，但是随着电子通信规模的扩大，设备干扰所带来的信号质量问题也越来越严重，通过将设备接地处理可以有效降低电子通信工程中的设备干扰问题，达到抗干扰的目的。在多种因素影响下，电子通信设备因干扰源而产生的应用问题应当被加以重视，因为一旦设备发生故障便会直接影响到用户的使用体验，甚至会造成电子设备的损坏。在建设施工时，技术人员要充分了解产生干扰的原因，然后采用设备抗干扰接地的措施对其进行处理，促进电子通信工程的稳定发展。