一种针对WIFI信号的干扰抑制方法技术

本申请公开了一种针对WIFI信号的干扰抑制方法，包括：确定进行干扰抑制的目标频段；在目标频段上，发送组合净空信号；其中，组合净空信号包括至少一个完整净空信号和/或至少一个不完整净空信号；完整净空信号为符合WIFI系列标准的无线帧，不完整净空信号为符合WIFI系列标准的无线帧截短后的信号、且包括PLCP部分；完整净空信号的duration字段取值和不完整信号的length字段取值是根据需要抑制WIFI信号的时间确定的。应用本申请，能够方便地抑制WIFI信号接入目标频带。

【技术实现步骤摘要】
一种针对WIFI信号的干扰抑制方法
本申请涉及通信系统中的干扰抑制技术，特别涉及一种针对WIFI信号的干扰抑制方法。
技术介绍
WIFI全称WirelessFidelity，是基于IEEE802.11系列协议的一种无线通信技术，其通常使用2.4GHz和5GHz两个独立的频段。IEEE802.11标准将这两个频段划分为多个用于WIFI通信的信道。以2.4GHz频段为例，2.4GHz频段的频率范围为2400～2483.5MHz，共83.5MHz带宽，划分为14个信道，每个信道的有效宽度为20MHz，相邻信道的中心频点间隔5MHz，相邻的多个信道存在频率重叠(如1信道与2、3、4信道有频率重叠)。WIFI采用的2.4GHz和5GHz这两个频段都属于ISM(IndustrialScientificMedical，工业的(Industrial)、科学的(Scientific)和医学的(Medical))频段，使用该频段无需获得授权，只要遵守一定的发射功率要求即可。由于当前频谱资源紧张的现状，无需授权的ISM频段成为了许多无线通信系统常用的通信频段，然而在该频段中有大量的WIFI设备，且这些WIFI设备占用信道宽、频道交叠性强、发送功率大，若使用WIFI设备所在的相关频段进行通信，不仅受同信道和交叠信道的WIFI设备的干扰较大，且进行竞争接入的难度也由于可用频谱的减少而大大增加，因此，在特殊情况下，对WIFI信号干扰的抑制研究十分必要。下面对当前一些常用的干扰抑制技术做出介绍。按不同类型的干扰来划分，可以采用不同的抗干扰技术。多种抗干扰技术在实现方法上的不同使得性能和效果也各不相同。对于窄带干扰、连续波干扰以及强的带外干扰，接收信号的频谱会出现明显的差异，可采用带通和带阻频谱滤波方法将它们滤掉，或者通过可编程IIR/FIR滤波器和相关器对干扰进行滤除。频域干扰消除处理通常有两种方法，一种是将超过门限的干扰频率成分做零陷处理，另一种是采用自适应滤波进行干扰滤除。时域和频域干扰消除的相同之处是都能有效对抗单频和窄带干扰，但对宽带干扰则都无能为力。空域抗干扰技术能同时抑制窄带和宽带干扰，因此空域抗干扰技术也成为研究的热点。虽然单单利用空域的自由度进行自适应调零技术就可以对窄带干扰较为有效地抑制，但是当存在宽带干扰，尤其当干扰的多径反射存在时，空域抗干扰技术对干扰的抑制能力下降。空时自适应技术克服了空域抗干扰技术的不足，能够在不增加阵元的前提下，增加阵元的自由度，从而增加可抑制干扰的数量。空时抗干扰方法中采用天线阵列，利用信号的特征完成干扰抵消，同时尽量保证信号不失真。基于同一时间延时节点，各阵元共同所起的作用相当于空域的自适应滤波，可以分辨空间干扰源，形成空域零陷抑制空域干扰。基于同一天线阵元，各级时延相当于时域FIR滤波，根据自适应滤波原理，在时域进行干扰抵消。空时联合处理能够在空域和时域的二维平面上抑制干扰。可以近似地认为联合空时处理是把空域滤波推广到了空时域，或把时域滤波推广到了空时二维滤波。针对由WIFI设备带来的干扰，目前为止的抗干扰技术主要是从协议本身和编码方式上来达到自身通信的抗干扰技术。使用WIFI技术进行通信的终端设备会采用CSMA/CA方式来进行冲突避免，监测信道使用状态，在必要时进行合理退避。除此之外，在信号传播过程中采用直接序列扩频技术，也能够增强信号的抗干扰能力。电磁屏蔽方式是一种更为常用的切断通信的方法，但是这种方式会使有效范围内的全部电磁通信无效。具体地，传统抑制WIFI系统同频干扰的方法，一般是采用在无线通信系统接收机上应用高性能的干扰抑制算法(如精确的干扰信号协方差矩阵和高性能MMSE均衡器)，对WIFI干扰信号进行分离进而进行抑制，其干扰抑制的效果与接收机算法复杂度成正比，为了达到一定的干扰抑制效果，其接收机实现复杂度和成本必然大大增加，并且，当WIFI信号在功率上较大占优时，传统干扰抑制算法性能会迅速恶化。公开号为CN107182060的专利申请了一种在特定频率上持续或周期性发送干扰信号对所述频率资源上的WIFI通信信道形成干扰，使WIFI系统在所述频段上非正常工作而需要切换到其他频段上，从而为其他通信系统留出了频率资源，达到抑制WIFI系统干扰的目的。公开号为US2017/0325252A1的专利申请了一种基于IEEE802.15.2协议PTA(PacketTrafficArbitration)仲裁方式进行WIFI信号退避来最小化WIFI信号干扰和重传碰撞的机制。该专利通过PTAController来判定WIFI信号与蓝牙信号的优先级，以此仲裁WIFI信号与蓝牙信号在同频段的通信优先级，以此避免WIFI系统对同频段蓝牙、Zigbee等通信系统造成干扰。公开号为CN107182060的专利申请了一种在特定频率上持续或周期性发送干扰信号对所述频率资源上的WIFI通信信道形成干扰，使WIFI系统在所述频段上非正常工作而需要切换到其他频段上，从而为其他通信系统留出了频率资源，达到抑制WIFI系统干扰的目的。该技术方法的主要问题在于：如果在期望进行通信的频段内持续发送干扰信号，虽可有效抑制WIFI信号干扰，但也将同时造成期望频段的频谱不可用，至少接收端会由于持续发送干扰信号而无法正常进行信号接收；如果周期性发送干扰信号，由于该专利并没有对所发送的干扰信号进行特殊解释，可认为是一般干扰信号如限带白噪声，由于WIFI设备都具有CCA的载波监听功能，该方法对WIFI形成有效干扰将仅仅局限在发送干扰信号的时间段内，在不发送干扰信号时仍无法有效的对WIFI信号实施抑制；此外，目前并非所有WIFI设备都具有并且启用了根据频段干扰进行信道切换的功能，因此该专利所描述的有效性是受到很大局限的。公开号为US2017/0325252A1的专利所申请的基于TPA机制的WIFI抗干扰技术，其技术原理主要依赖于PTAController的部署，而在实际应用中，当前产品几乎没有应用，也就是说，该专利提出的技术在实际上可应用程度极低。即使在已部署PTACtroller的环境下，该技术只能用于协调蓝牙、Zigbee等通信协议与WIFI共存时的WIFI干扰消除，当使用的目标通信系统非蓝牙、Zigbee系统时，适用性较低。
技术实现思路
本申请提供一种针对WIFI信号的干扰抑制方法，能够方便地抑制WIFI信号接入目标频带。为实现上述目的，本申请采用如下技术方案：一种针对WIFI信号的干扰抑制方法，包括：确定进行干扰抑制的目标频段；在目标频段上，发送组合净空信号；其中，所述组合净空信号包括至少一个完整净空信号和/或至少一个不完整净空信号；所述完整净空信号为符合WIFI系列标准的无线帧，所述不完整净空信号为符合WIFI系列标准的无线帧截短后的信号、且包括PLCP部分；所述完整净空信号的duration字段取值和所述不完整信号的length字段取值是根据需要抑制WIFI信号的时间确定的。较佳地，对于所述组合净空信号的每个净空信号，其发送周期内依次包括信号部分、缓冲部分和净空可用部分；其中，所述任一净空信号的发送周期是根据需要抑制WIFI信号的时间确定的，所述信号部分用于发送所述净空信号，所述缓冲部分用于WIFI设备解码所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对WIFI信号的干扰抑制方法，其特征在于，包括：确定进行干扰抑制的目标频段；在目标频段上，发送组合净空信号；其中，所述组合净空信号包括至少一个完整净空信号和/或至少一个不完整净空信号；所述完整净空信号为符合WIFI系列标准的无线帧，所述不完整净空信号为符合WIFI系列标准的无线帧截短后的信号、且包括PLCP部分；所述完整净空信号的duration字段取值和所述不完整信号的length字段取值是根据需要抑制WIFI信号的时间确定的。

【技术特征摘要】
1.一种针对WIFI信号的干扰抑制方法，其特征在于，包括：确定进行干扰抑制的目标频段；在目标频段上，发送组合净空信号；其中，所述组合净空信号包括至少一个完整净空信号和/或至少一个不完整净空信号；所述完整净空信号为符合WIFI系列标准的无线帧，所述不完整净空信号为符合WIFI系列标准的无线帧截短后的信号、且包括PLCP部分；所述完整净空信号的duration字段取值和所述不完整信号的length字段取值是根据需要抑制WIFI信号的时间确定的。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于所述组合净空信号的每个净空信号，其发送周期内依次包括信号部分、缓冲部分和净空可用部分；其中，所述任一净空信号的发送周期是根据需要抑制WIFI信号的时间确定的，所述信号部分用于发送所述净空信号，所述缓冲部分用于WIFI设备解码所述净空信号，净空可用部分为净空信号发送和解码结束、且可净空抑制WIFI设备接入的部分。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述组合净空信号包括多个净空信号时，所述多个净空信号采用时分方式发送。4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，组合净空信号中的不同净空信号间发送周期相同或不同；和/或，所述净空信号的发送周期固定或可变。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对于所述组合净空信号中的不同净空信号，当发送周期固定时，不同净空信号间发送周期是倍数关系，...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭涛，孙榕，左珮良，孙少凡，李龙，刘志文，单振兴，
申请(专利权)人：北京邮电大学，中央军委联合参谋部第五十五研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11