Công nghệ chống nhiễu RF hoạt động như thế nào?

Tôi khá chắc chắn rằng các thiết bị gây nhiễu RF hoạt động bằng cách áp đảo tín hiệu mục tiêu bằng tín hiệu công suất cao hơn của chính chúng ở cùng tần số. Vì vậy, câu hỏi là, làm thế nào để công nghệ chống nhiễu làm mất tác dụng của một thiết bị gây nhiễu?

Một phương pháp là chủ động điều khiển ăng-ten (cơ học hoặc điện tử) để đặt "null" theo hướng gây nhiễu, làm giảm đáng kể cường độ tín hiệu của nó, đồng thời ảnh hưởng đến tín hiệu mong muốn.

Ngoài ra, giả sử cường độ tín hiệu gây nhiễu không mạnh đến mức bão hòa mặt trước đầu thu, các kỹ thuật DSP tiên tiến có thể được sử dụng để ước tính và hủy bỏ ảnh hưởng của tín hiệu gây nhiễu. Bản thân giao thức truyền thông có thể được thiết kế để tối ưu hóa khả năng thực hiện điều này. Vấn đề đối với thiết bị gây nhiễu là bắt chước tín hiệu mong muốn đủ chặt để gây nhầm lẫn thuật toán chống nhiễu.

Khi anten định hướng không thực tế, kỹ thuật trải phổ có thể được sử dụng. Điều này làm cho băng thông của tín hiệu rất lớn, rất ít năng lượng ở bất kỳ tần số cụ thể nào, khiến việc gây nhiễu trở nên khó khăn hơn nhiều. Một cách tiếp cận tương tự là nhảy tần số , trong đó tần số sóng mang được thay đổi thường xuyên theo một lịch trình định trước. Tất nhiên, điều này phải được thực hiện ở cả máy phát và máy thu.

Để nhận được tín hiệu, công suất phát ở tần số được theo dõi phải lớn so với mức công suất mà thiết bị gây nhiễu đang truyền ở tần số đó tại thời điểm đó. Ngay cả khi một thiết bị gây nhiễu có sẵn nhiều năng lượng hơn thực thể đang cố truyền thông tin hữu ích, tổng công suất vẫn sẽ bị giới hạn; công suất đó phải được chia cho tất cả các tần số bị nhiễu. Ngoài ra, một máy thu dự kiến ​​sẽ nhận dữ liệu ở tốc độ chậm có thể được chọn theo tần số nhiều hơn so với máy thu đang cố nhận dữ liệu ở tốc độ nhanh hơn.

Giả sử một thiết bị đang cố truyền 1.000 bit / giây bằng tần số từ 2,414.012 Mhz đến 2,414.013Mhz. Một thiết bị gây nhiễu có thể xác định tần số đó có thể chế ngự được sự truyền tải đó bằng cách tập trung toàn bộ sức mạnh của nó ở tần số đó.

Bây giờ, giả sử thiết bị đã gửi các cụm dữ liệu 100 bit, với mỗi cụm được gửi bằng một trong 5.000 dải tần số rộng 2kHz khác nhau ở đâu đó trong phạm vi 2,410Mhz-2,420Mhz, được chọn thông qua một số phương thức mà cả người gửi và người nhận đều biết, nhưng gây nhiễu thì không. Để thiết bị gây nhiễu cản trở thậm chí 10% số lần truyền, nó sẽ phải gửi càng nhiều năng lượng ở mỗi 500 băng tần theo yêu cầu để gây nhiễu hoàn toàn việc truyền một tần số. Nói cách khác, việc sử dụng nhảy tần sẽ làm tăng mức năng lượng cần thiết để có được nhiễu thậm chí 10% đến 500 lần mức cần thiết để gây nhiễu tín hiệu không nhảy.

Nếu bên cố truyền dữ liệu không sử dụng bất kỳ hình thức sửa lỗi chuyển tiếp nào, việc gây nhiễu thành công 10% số lần truyền có thể khiến tất cả đều vô dụng. Mặt khác, nếu 90% các gói có thể vượt qua, bộ phát có thể bao gồm một số thông tin dư thừa để cho phép xây dựng lại thông điệp ban đầu. Khả năng gây nhiễu của 10% gói có thể làm tăng chi phí truyền dữ liệu thêm 20% hoặc 25% (tùy thuộc vào độ tin cậy mong muốn), nhưng thực tế là lực tăng của lực gây nhiễu tăng 500 lần chỉ khiến lực truyền tăng 20% sức mạnh không chính xác là một chiến thắng cho gây nhiễu.

Một thiết bị gây nhiễu đủ mạnh sẽ có thể ngăn người gửi bị giới hạn sử dụng một dải tần số nhất định để truyền nhiều hơn một lượng dữ liệu nhất định. Mặt khác, tỷ lệ công suất gây nhiễu cho công suất truyền phát được yêu cầu sẽ tỷ lệ xấp xỉ với tỷ lệ của phổ khả dụng với lượng cần thiết cho truyền "đơn giản". Khi truyền tốc độ dữ liệu thấp trong một vùng phổ rộng, tỷ lệ đó có thể được thực hiện khá lớn.