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通信的干扰:原因、体现及解决方法

智慧芽 | 2023-06-04 |

  随着现代通信技术的快速发展,人们的通信方式不断变革,如今已从最初简单的电话通信发展到各类智能终端上的语音、图像、文本甚至VR虚拟现实交互。然而,通信的稳定与可靠也同样引起人们的关注,其中的通信干扰是个不容忽视的问题。本文试图从通信干扰的原因、体现及解决方法三方面展开讨论,希望能为大家更好地理解通信干扰现象与应对方法。

  一、通信干扰的原因

  通信干扰的产生是由于无线电波、电磁波、热噪声等外界干扰信号与原始信号的混合导致的。以下是几个常见的通信干扰原因:

  1.电磁辐射干扰:电磁辐射干扰是指电流在导体中传播时,所产生的电磁波影响周围设备的信号的传输。如电脑显示器、手机等设备电磁波不良辐射引起的信号干扰就是比较普遍的一种。

  2.同频干扰:在一定频带范围内,由于周围许多设备信号混杂,可能导致相同频率的信号互相干扰。

  3.多径传播干扰:当发送的信号经过山峰,大楼等建筑物时,会被反射、折射、绕射等形成许多传播路径,也就是多径传播。而当相同的信号经过多条路径传播后,各条路径的信号可能会相互干扰,导致误差。

  4.天气干扰:大气中存在闪电、雷电等电磁波干扰源,而且气象现象导致的随机波导扰动等也是一种天气干扰。

  5.频率偏差干扰:参与通信的设备难免会存在湿度、温度等环境因素的影响,在这种外界环境较为恶劣的情况下,设备的工作频率可能产生很小的频率偏差,对于网络的整体性能带来影响。

  6.其他干扰:互带干扰、串扰干扰等也可能对通信出现不同程度的影响。

  二、通信干扰的体现

  通信干扰通常表现为通信降质或者通信中断。在实际的通信过程中,用户可能遇到以下几个干扰体现:

  1.声音失真:当用户进行语音通信时,可能会发现通话质量极差,声音杂音、失真等现象。

  2.数据丢失:用户传输数据时,可能发现文件、图片等无法正常传输,或者中途出现错误。

  3.通信堵塞:在一些特殊场合,如大型活动现场、重要会议期间,因信道资源被短时间大量挤压而导致网络拥塞,从而影响正常通讯。

  4.网络延迟:当通信网络过载或者网络质量较差时,可能会出现用户访问网络时网络延迟或者停滞的情况。

  三、通信干扰的解决方法

  为了解决通信干扰问题,我们可以考虑采取以下几种不同的方法:

  1.硬件设备的优化:通信硬件设备是保证信道质量的关键,通过使用高质量的硬件设备可以有效提高通信信道的质量,从而减小通信干扰的影响。

  2.信号加密:通信网络的数据安全至关重要,通过使用加密算法对通信数据进行加密保护,可以有效防止非法干扰行为。

  3.信道分配调整:对于临近频段接近、相同特征的信号,可以通过对信道分配进行微调,分离信道,从而减小相互之间的干扰。

  4.信号处理技术:新一代的通信技术越来越趋向于数字化、智能化,通过采用复杂的信号分析和处理技术,可以有效减少信道质量的干扰影响。

  5.采用射频屏蔽材料:在现代通信场景中,基站、无线电设备等射频设备数量逐年增加,因此在设计时采用一些高效的射频屏蔽材料,可以有效隔绝干扰射频信号,提高通信网络质量。

  结论

  通信干扰是通信领域的一个普遍问题,这个问题的产生原因是多种多样的,解决起来十分复杂。但是在通信技术不断发展的时代,我们可以通过硬件设备优化、信号加密、信道分配调整、信号处理技术、射频屏蔽等方式来解决通信干扰问题,并不断改进和创新,希望在未来的科技时代能够最终解决这个问题。

通信的干扰:引发网络故障的罪魁祸首

  随着信息技术的快速发展,人们越来越依赖于通信技术。无论是用于个人沟通、商务合作、科研探索、医疗救助还是紧急救援,通信都扮演着至关重要的角色。然而,通信系统在运行过程中可能遭遇各种干扰,这些干扰包括信道干扰、噪声干扰、多径干扰、冲击干扰、电磁干扰等等。通信的干扰能给网络带来灾难性后果,甚至引发网络故障,导致信息交流中断和经济损失。本文将探讨通信干扰对网络故障的影响及其应对方法。

  一、通信干扰的概念及类型

  通信干扰是指影响通信设备或信号传输过程中出现的不期而遇、不合法的电量或电磁干扰。通信干扰的类型也多种多样,广义上可分为内部干扰、外部干扰两类。

  内部干扰主要是指系统内部元器件的电磁干扰,主要来源于通信设备本身和传输线路,包括谐波干扰、杂波干扰、交叉干扰、自激干扰等。例如,多载波通信的沟通系统中,由于任意两个子载波之间均会互相干扰,所以又称为相邻同频干扰。

  外部干扰则是指周围环境的电磁波辐射所带来的干扰,包括雷电干扰、人为干扰、电源噪声干扰等。常见的外部干扰包括无线电干扰、电力线干扰、电视干扰、雷电干扰、辐射干扰等等。

  二、通信干扰对网络故障的影响

  通信干扰是网络故障发生的主要原因,它的影响表现在三个方面:影响数据的正常传输、降低信号质量、减缓通信速度。一旦发生通信干扰,通信系统便会出现各种故障,比如无法联接、通讯频繁中断、网速减慢、数据传输失真甚至数据丢失等。

  1、影响数据的正常传输

  通信干扰对于数据的传输质量和稳定性影响严重,有时候甚至会造成数据传输异常或错误,影响通信的正常使用。这种直接的影响表现主要是通信设备无法正确的判断数据的真实含义,导致数据包含的信息出现混淆或是遗漏等情况,从而造成数据传输失败、通信质量下降等现象的发生。

  2、降低信号质量

  通信干扰会造成传输质量下降,频繁丢失信息段、码译错误等,导致信息交流质量下降。这种影响则直接反映在数据的完整性、稳定性以及有效性上,对于要求高可靠性的数据传输业务及其建设者而言,信号的降低将直接影响其使用感受。

  3、减缓通讯速度

  通讯速度的下降是通信干扰的另外一个显著的表现形式。由于通信干扰的出现,网络设备需要进行处理的信息数量增加,从而导致数据处理速度变慢。如果在某些实时通信场合中,减缓的响应速度可能会导致通信的无法完成或是信号误解的现象。

  以上三种影响正是导致网络故障的罪魁祸首,可以说通信干扰是网络故障的重要根源,一旦发生干扰,必须立刻寻找解决方案,并采取对应的干扰对策。

  三、对通讯干扰的应对方法

  针对通讯干扰,有许多应对措施。例如针对外部干扰,我们可以利用隔离器件、滤波器和大地接地等方法来进行干扰衰减,以防止干扰源的信号不受控制地通过导线到达电路中,并在电路中发生安全问题。针对内部干扰,我们可以采取屏蔽及滤波技术来减轻干扰。以下是一些具体的针对策略:

  1、使用“星形”拓扑结构

  通常多用户网络中通信信息流是呈现“跨层”传输的,即一个通信节点会同时传输多个节点的信息。如下图所示:

  [图1](网络拓扑图)

  通过图中可以看出,终端用户间的互相通信在中间设备经过转换后发生的,而中间设备要同时处理多个数据流,自身存在很高的数据转送压力。这样容易导致对所有数据包过滤,进而在有干扰时候起很大的影响。当然,也有很多应对方案,比如使用网桥来过滤一部分数据和信息流入口设备。

  2、使用免受干扰的通讯协议

  通讯协议可以理解为通讯双方规定的通信方式,它主要定义了通信双方的目的、行动和数据交换方式。如果一个通讯方式采用的协议规范较为复杂且严密,那么即使某些外部的/内部的干扰,也不会对通讯质量造成实际影响。目前市场上使用的通信协议很多,如CAN、RS232、RS485、I2C、SPI等。这些协议大多细致周密,有很好地针对通信干扰的应对方案。

  3、减小干扰信号的强度

  在尽量不影响通信信号的前提下,采用如图所示的屏蔽技术,能够很好地降低电磁信号的渗透,提高其抗干扰性能。

  [图2](信号屏蔽图)

  同时,通过调整线路、增加滤波器等方式也可以有效地控制干扰信号的强度,减少其对通信系统的影响。还可以选择性地用各种传输电缆、连接器或隔离器件帮助减少干扰途径的数量和长度,提高通信信号的可靠性。

  四、总结

  随着现代通讯技术的发展,通信是我们日常生活和工作不可或缺的手段。但是,通信干扰的存在严重影响了正常通信的进行,甚至会导致网络故障和数据传输风险,给各行各业造成了严重损失和影响。因此,如何有效应对通信干扰,保障通信设备的顺畅运行显得尤为重要。通过采取一些应对方案和技术手段,逐步提高通信设备的抗干扰能力将是未来通信发展的必然趋势。

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