浅析射频干扰对消

提到射频干扰对消，大家肯定会想到EA-18G的射频干扰对消Interference cancellation system(INCANS)模块。EA-18G咆哮者使用强大的电子干扰来压制敌方的雷达，从而保护盟军飞机进入敌方领土。但是，高功率的压制干扰同时也会干扰己方的机载通信。通过INCANS接收干扰信号的样本，并通过该样本形成对消信号，然后将其与接收支路的接收信号合成，从而对消接收支路的干扰信号，仅留下需要的的接收信号。下图中红色的圆圈内的模块。

INCANS模块2004年由EDO公司开始研制，并于2005年完成首套的研制。INCANS模块的关键实现技术是EDO的Cosite干扰减轻子系统（CIMS）。CIMS是一种主动对消器，可在在机载干扰设备辐射干扰的情况下同时进行远程语音通信。该模块在ALQ-99实施全频段压制干扰的同时，采用主动干扰对消技术保证己方甚高频(UHF)通信的畅通。这项技术当时也是首次应用。

2007年，EDO公司被ITT公司收购，并成立了Exelis公司，该模块的使用方式如下图，Exelis声称在实验室环境INCANS模块可以获得超过60dB的对消比，尽管真实环境下在一定程度降低对消比，但仍能实现40-50dB的对消比。对于瞬时带宽为2GHz的系统，在频带中心可获得60dB、频带边沿获得10dB的对消比。

在Exelis公司的产品手册上可以看到该模块的相关参数如下：

尺寸：长330.2mm   宽  157.48mm   高193.04mm
重量：11.577kg
模块化设计: 10 SRAS（车间可更换组件）

2015年，哈里斯公司(Harris)收购了Exelis公司，哈里斯公司声称目前他们最新的干扰对消解决方案可以提供100db甚至更高的真实干扰对消，如下图所示。最新一代的哈里斯干扰对消器使用高级干扰对消系统（AIMS），并采用了标准化、开放和可扩展的架构，可快速部署在固定站点、地面车辆、飞机上和船只上。此外，一个AIMS可以为多个受扰接收者提供从一个到多个干扰源的电磁干扰防护。AIMS可以应用于宽带或宽带信号的宽频谱范围，从HF到X频带以上。

射频干扰对消技术的起源可以追溯到20 世纪30 年代出现的静音机，1934年，Paul Leug提出利用声波反相干涉相消来消除噪声的方法，即通过人为引入噪声源，并调节使其与原噪声源幅值相等、相位相反，两者叠加抵消从而消减噪声。该技术后来广泛应用于飞机驾驶舱内的噪声。

二十世纪60年代末，干扰对消技术逐渐应用到通信抗干扰中来。美国罗马航空发展中心(Rome Air Development Center，RADC)最先承接了这一课题，并提出采用"有源干扰抵消技术"，研制了自动相位微调的开环干扰抵消系统。该系统在300 MHz 的载频上，实现了对邻道干扰的抑制。60年代末先后研制了几个实验性系统，证明此技术是可行的。70年代以后，在军事通信各领域，如空中指挥、空中交通管制、岸基通信、机载通信等方面开始应用。

射频干扰对消技术最初的发展思想也是构建一个与干扰信号幅度相同、相位相反的射频信号，并与干扰信号合成，从而对干扰信号形成抵消效果。对消技术由于其原理简单，便于用多种技术形式实现，干扰信号的正交合成技术即是最开始的技术实现形式。下图为基于光子技术正交合成射频干扰对消系统。

近年来随着数字技术的发展出现了基于自适应滤波的多时延信号合成技术，即利用自适应滤波算法控制各个合成信号的权值大小，最后实现对原始信号的滤波，从而达到干扰对消的目的。

尽管实现途径不一样，但总的来说两种方式都是通过构建与原信号具有相关性的对消信号，最终获得期望信号。

国外应用情况

1、哈里斯公司

通过谷歌专利可以看到干扰对消的大部分专利是American Nucleonics Corporation公司申请的，该公司也即现在的哈里斯公司。

2、ZEGER ABRAMS 公司

Zeger-Abrams公司成立于1977年，一直以来致力于复合干扰和同频干扰的抑制等先进信号处理技术的研究。相关产品主要有：

a、跳频自适应干扰消除器（HAIC）

频率范围：             30至400 MHz
发送功率：             高达+35 dBm
相干干扰输入：     高达+22 dBm
干扰对消输出功率：<-40 dBm
插入损耗（期望信号）：< 4.5 dB
输出增加宽带噪声：   无
输入三阶截取点：+62 dBm
跳频稳定暂态峰值：<-20 dBm
尺寸：     3.7"x 2.1"x 6.2"每个模块
重量：     <24盎司 每个模块

b、抗多路径系统

频率范围：0.5 - 18 GHz

多径干扰的自适应对消，可以实现具有超低旁瓣电