【摘 要】在铁路交通行业中，在铁路通车范围不断扩大的影响下，在不同环境下，铁路通信系统的信息通信势必会受到各种程度的干扰，从而严重阻碍了列车信息的有效传输。而信息防干扰技术具有其自身的独特优势，因此得以在铁路通信系统中广泛应用。据此，本文主要对铁路通信系统的信息防干扰技术进行了详细分析。
【关键词】铁路；通信系统；信息；防干扰技术
一、铁路通信系统
铁路运输生产和建设中，利用各种通信方式进行各种信息传送和处理的技术与设备。铁路通信是以运输生产为重点，主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。但因铁路线路分散，支叉繁多，业务种类多样化，组成统一通信的难度较大。为指挥运行中的列车，必须用无线通信，因此铁路通信必须是有线和无线相结合，采用多种通信方式。
1.传输子系统为其它通信子系统和信号系统等提供信息传輸及交换信道。该系统由光数字传输设备及光纤环路组成。
2.无线通信子系统为固定用户如调度员、车站值班员等与移动用户如列车司机、维修、公安等流动人员之间提供通信手段，它对行车安全、运营效率、服务质量、应付突发事件提供保证。该系统由数字集群设备组网。
3.程控电话子系统供工作人员与内部及外部进行公务通信联系的通信子系统。该系统由数字程控交换机网络构成。
4、数字专用调度电话子系统是列车运行调度指挥、电力调度、防灾救护及维修等部门提供作业指挥而设置的专用直达电话系统。该系统由数字调度主系统、分系统、前台及分机组成。
5.闭路电视监视子系统为控制中心的调度员、各车站值班员、列车司机等提供有关列车运行、防灾救灾以及旅客疏导等方面的视觉信息。该系统由图像摄取、图像显示及录制、车站控制、中心控制、视频信号传输等部分组成。
6.广播子系统用于向旅客通告地铁列车运行以及安全、向导等服务信息，向工作人员发布作业命令和通知。该系统由中心控制设备、车站及车辆段广播设备和传输接口组成。
7、通信电源由交流电源切换及配电屏、电源、高频开关电源和蓄电池组组成。
8.其它系统包括光缆光纤监测、动力环境监测、时钟等系统。
二、铁路通信系统的现状分析
铁路运输作业分散在铁路沿线和各车站、车场上，为了统一指挥和调度列车运行，组织运输生产和铁路建设，须有一个迅速可靠、四通八达的铁路通信系统。铁路通信是设备分散、线路分歧点多、组网难度较大；以运输为重点；是一种有线电与无线电相结合的通信；各种业务种类繁多，设备多样化，且要求准确、迅速，分秒不断。相比较来讲，高速铁路通信方式比其他方式，即公共移动通信、有线或者无线通信在应用环境、系统构成等方面之间存在较大的差异，技术难度非常大，设备要求很高。目前，其问题主要表现三大方面，多普勒频移，也就是因为手机和平板等终端位置变化，导致信息稳定性较差。普通列车基本上很少会出现这样的问题，但是高速列车由于速度非常快，列车与信号台之间的距离变动比较快，使得情况时常发生。所以，高速铁路列车的移动通信质量比较差，经常会出现卡顿、掉线、不稳定等现象。并且，列车在高速运行时，自身也会发生信号衰落现象，从而直接影响网络的正常运行，导致系统调节性大大降低，小区尺寸太小。在正常的情况下，小区尺寸降低到半径50m的时候，列车就可以有效使用WIFI等通信服务。但是，高速列车运行速度非常快，应频繁更换小区、隧道。在铁路运输行业快速发展的推动下，隧道数量逐渐增多，铁路运输行业发展必须加强对隧道的重视。在隧道路段，很大程度上会直接影响信号，覆盖信号，导致通信系统的兼容性受到严重阻碍。并且，不同隧道要求的信号源、覆盖方式也存在一定差异。总之，科学完善的高速铁路通信系统的建立是个十分大的挑战。
三、铁路通信系统的信息传输技术的干扰因素
（一）辐射
铁路上的大量电器设备和乘客所使用的电子设施设备，即手机和电脑等等，其运行代表着在铁路信息接收过程中，会有电磁波的辐射存在，产生一定的干扰，就会产生非常大的电磁场，以此在接收铁路信息的过程中，将会造成严重阻碍，而信息接收滞后或者严重后果都是不能接收到这一信息。
（二）传导
铁路运输过程中，还需要实时更换信号网络，每次的变换都应花费一定时间进行适当调整。这其中所产生的传导时间差，就会导致在这段时间内，信息不能被完整接受，这一隐患势必会直接影响信号传输。而且，在铁路信息传导过程中，也会遇到射频频段的噪音干扰，这就无线电的接收而言，也是一大严重干扰。
（三）自然因素
铁路运输工作时间和途径路线相比较分析会更长，根本不能避免的会和自然风险之间产生对抗，即台风和地震等等，这些自然灾害很容易导致信号台发生坍塌，进而导致信息传输发生中断。
四、铁路通信系统的信息防干扰技术
（一）对干扰源的防干扰技术
就干扰源来讲，对火车内部的电气设施设备进行实时更新和升级是非常有必要的，因为通信信号受电气设施设备电磁辐射干扰的频段主要是集中在1.88-2.6GHz频率范围内。所以，在实际工作过程中，只需要进一步强化对火车无线电传输周围的电气设施设备大大降低辐射程度加以处理就可以。
（二）分布式天线抗干扰技术
就目前铁路系统中，所使用的GSM-R技术，可以合理利用分布式天线，有效改善铁路线路区域内的信息传输环境，适当减轻了因为频繁跨区域切换算法所产生的信号抗干扰性下降问题。在铁路沿线构建N个射频天线，对沿线覆盖信号，接收来自不同基站发射出来的信息，从而发挥与基站相连的良好效果。基站的发射功率相等，并且平均分布在射频小区身上，基站负责处理基带的信号，这就会促使无线接入单元大大减轻负担，只需要处理射频信号就可以。这样一来，就会增强射频区域信号的覆盖强度和信息处理能力，同频小区干扰作用会得到有效缓解，提高了接收信号的载波干扰比例，适当增强了铁路交通信息的抗干扰能力。
（三）干扰抑制合并技术抗干扰
IRC（干扰抑制合并）技术适用于小区间的信息抗干扰，这是一种信息技术的算法，在通过计算干扰矩阵来抑制铁路通信系统的信息干扰隐患，能够从根本上降低通信系统出现干扰的方法。具体来说，IRC算法就可以针对铁路交通中，造成信息传输干扰的电气设施设备的干扰噪音的协方差矩阵，并且通过铁路通信系统的验证和检验，找到有效应对非白噪声干扰的措施。就以信息终端接受设施设备为例，如果设施设备可以检测到干扰信号的信道状态，就能够遵守IRC算法，获得相对较低的误码率。在实际工作过程中，列车上根本不能准确测定干扰信号的信道数据，因此，可以以终端设施设备的自相关信号矩阵做进一步估计。与此同时，估计噪声的协方差矩阵，进行时域或频域上的平均或直接采用干扰与噪声计算协方差矩阵，以此获得所需要的信息矩阵数据。
四、结语
综上所述，伴随着铁路运输的不断进步与发展，其所应对的挑战越来越大，而需要不断完善的也逐渐增多。其中，最关键的就是完善通信系统的信息防干扰技术，信息的完善与运输的高效，不仅直接与铁路行业的发展前景息息相关，还直接关系着国民生命财产安全。所以，信息抗干扰技术是非常有必要的，这就需要进一步深入探究。
参考文献：
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