第6講抗干擾通信與通信干擾技術(shù)

1、第6講 抗干擾通信與通信干擾技術(shù)抗干擾通信與通信干擾技術(shù)GMSK的調(diào)制原理圖的調(diào)制原理圖預(yù)調(diào)制濾波器MSK調(diào)制器輸入輸出復(fù)習(xí)輸入數(shù)據(jù)序列先進(jìn)行/2相移BPSK調(diào)制，然后將該信號(hào)通過(guò)鎖相環(huán)對(duì)BPSK信號(hào)的相位突跳進(jìn)行平滑，使得信號(hào)在碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻相位連續(xù)，且沒(méi)有尖角。第1種方法：各子載波間的間隔足夠大，使各路子載波上的已調(diào)信號(hào)的頻譜不相重疊不相重疊。第2種方法：各子載波間的間隔選取，使已調(diào)信號(hào)的頻譜部分重疊部分重疊。第3種方法：各子載波是互相正交的，且各子載波的頻譜有1/2重疊重疊。多載波傳輸技術(shù)多載波傳輸技術(shù)(a)傳統(tǒng)的頻分復(fù)用；(b)3dB頻分復(fù)用；(c)OFDMffnfnf(a)(b)(c)

2、節(jié)省帶寬節(jié)省帶寬復(fù)習(xí)GMSK的調(diào)制的調(diào)制復(fù)習(xí)波形存儲(chǔ)正交調(diào)制器產(chǎn)生GMSK信號(hào)cos函數(shù)表象限控制sin函數(shù)表D / A變換D / A變換LPFLPFBPF輸出輸入cosctsinctGMSK的解調(diào)的解調(diào)復(fù)習(xí)(a)1比特差分調(diào)節(jié)器 (b)2比特差分解調(diào)器GMSK 信號(hào)差分解調(diào)器原理OFDM基本原理基本原理OFDM信號(hào)可以用復(fù)數(shù)形式表示為 kTmjMmmOFDMcetdkTs)(10將上式與離散傅立葉反變換(IDFT)形式MmkjMmeMTmGkTg/210)(比較式(1)和式(2) ，若將dm(t)看作頻率采樣信號(hào)，則sOFDM(kT)為對(duì)應(yīng)的時(shí)域信號(hào)。比較以上兩式可以看出，若令 STNTf1

3、1則式(1)和式(2)相等，因此，OFDM信號(hào)的產(chǎn)生可以用IDFT 實(shí)現(xiàn)，同理，OFDM的解調(diào)可以用DFT實(shí)現(xiàn)，工程上采用FFT技術(shù)。(1)(2)復(fù)習(xí)采用采用IFFT和和FFT的的OFDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)第第6講講 抗干擾通信與通信干擾技術(shù)抗干擾通信與通信干擾技術(shù) 6.1 無(wú)線電通信干擾 6.2 無(wú)線電通信的反偵察與抗干擾 6.3 直接序列擴(kuò)頻通信技術(shù) 6.4 調(diào)頻通信技術(shù) 6.5 干擾抑制技術(shù)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，無(wú)線通信已被廣泛地應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域和人們的日常生活中，特別是公用移動(dòng)通信的迅速發(fā)展，社會(huì)上使用的各種無(wú)線通信設(shè)備的數(shù)量急劇上升?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，指揮通信、軍事情報(bào)、

4、兵器控制都日益依賴(lài)于電子設(shè)備，特別是無(wú)線電設(shè)備的支持。信息戰(zhàn)和電子戰(zhàn)作為一種嶄新的作戰(zhàn)形式涉及軍事領(lǐng)域，開(kāi)辟了繼陸?？諔?zhàn)場(chǎng)之后的第四維戰(zhàn)場(chǎng)電磁戰(zhàn)場(chǎng)。為了提高通信系統(tǒng)信息傳輸?shù)目煽啃?，?duì)抗各種形式的干擾，人們采用了各種通信抗干擾技術(shù)通信抗干擾技術(shù)，保護(hù)通信系統(tǒng)在干擾環(huán)境下能準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、不間斷地傳輸信息。引言信息戰(zhàn)的內(nèi)容信息戰(zhàn)的內(nèi)容電子對(duì)抗。如：電磁波的偵測(cè)與隱蔽、通信干擾與抗干擾、雷達(dá)干擾與抗干擾等。網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗。如：計(jì)算機(jī)病毒、軟件攻擊等。消息對(duì)抗。如：加密與解密、消息的收集與欺騙等。特點(diǎn)特點(diǎn) 高度的對(duì)抗性 極端的機(jī)密性 應(yīng)用的綜合性 對(duì)實(shí)戰(zhàn)環(huán)境的依賴(lài)性 采用新技術(shù)的超前性信息戰(zhàn)的內(nèi)容及特點(diǎn)n通信

5、偵察通信偵察：使用通信偵察設(shè)備來(lái)探測(cè)、搜索、截獲敵方的無(wú)線通信信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量、分析、識(shí)別、監(jiān)視以及測(cè)向和定位，以獲取信號(hào)頻率、電平、調(diào)制方式等技術(shù)參數(shù)以及電臺(tái)位置、通信方式、通信特點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和屬性等情報(bào)。n通信干擾通信干擾：使用通信干擾設(shè)備發(fā)射專(zhuān)門(mén)的干擾信號(hào)，破壞或擾亂敵方的無(wú)線通信，是通信對(duì)抗的進(jìn)攻手段。n通信抗干擾通信抗干擾：在軍事通信設(shè)備及系統(tǒng)中采用的通信反偵察、反干擾措施，是通信對(duì)抗的防御手段。通信對(duì)抗的分類(lèi)干擾種類(lèi)干擾種類(lèi) 設(shè)備內(nèi)部的干擾，如：收發(fā)干擾、鄰道干擾等。 現(xiàn)場(chǎng)非敵意干擾。如：多徑干擾、多用戶干擾、環(huán)境噪聲干擾、其它電臺(tái)的干擾等。 現(xiàn)場(chǎng)的敵意干擾。指敵方為電子戰(zhàn)需要

6、而施放的干擾。敵意干擾的式樣敵意干擾的式樣 阻塞干擾、壓制干擾 跟蹤干擾、瞄準(zhǔn)干擾 窄帶干擾、單頻干擾 寬帶干擾、梳狀干擾、脈沖干擾 升空干擾 智能化干擾軍事通信的干擾環(huán)境通信抗干擾的方法分類(lèi)1、頻率處理。采用頻率域處理，如直接序列擴(kuò)頻 (DS)、跳變頻率擴(kuò)頻 (FH)等。2、空間處理。采用空間域處理，如采用自適應(yīng)天線調(diào)零技術(shù)。3、時(shí)間處理。采用時(shí)間域處理，如猝發(fā)傳輸技術(shù)。4、其它數(shù)字處理如：干擾抵銷(xiāo)、糾錯(cuò)編碼等。通信抗干擾技術(shù)研究的就是在已知或預(yù)測(cè)敵方的干擾手段情況下，在上述技術(shù)基礎(chǔ)上(不排除以后有新的技術(shù)類(lèi)別)選取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段來(lái)消除消除或減輕減輕敵方干擾，而使我方需要進(jìn)行的通信能夠延續(xù)的

7、一項(xiàng)技術(shù)。對(duì)敵方的干擾性質(zhì)，強(qiáng)度、種類(lèi)、手段、采用的體系，了解得越清楚，采取的措施越有針對(duì)性，取得的效果也越好。由于敵方的對(duì)抗手段往往是綜合的、多變的，有的可能是完全新穎的，所以抗干擾的手段也必須采取多種方式的結(jié)合才能取得較好的效果。研究?jī)?nèi)容通信抗干擾技術(shù)的特點(diǎn)1、對(duì)抗性強(qiáng)、技術(shù)綜合性強(qiáng)、難度高、發(fā)展速度快，某種程度上說(shuō)是敵我雙方智慧和技術(shù)的斗爭(zhēng)。通信的成敗關(guān)系著戰(zhàn)爭(zhēng)的勝負(fù)，所以此技術(shù)對(duì)抗性很強(qiáng)。通信抗干擾有了新技術(shù)，搞對(duì)抗的就想新的對(duì)策 ，反過(guò)來(lái)也一樣，這樣就促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展和難度的提高。2、對(duì)技術(shù)的實(shí)用性和可靠性的要求高，通信抗干擾必須在戰(zhàn)場(chǎng)上實(shí)際解決問(wèn)題。指標(biāo)高而不可靠或不實(shí)用是不能容忍

8、的，其后果不堪設(shè)想。技術(shù)難點(diǎn)1、提高跳頻速率跳頻速率有利于抗干擾，但跳速提高需解決如下問(wèn)題：接收機(jī)中頻濾波器產(chǎn)生的瞬時(shí)擾動(dòng)問(wèn)題瞬時(shí)擾動(dòng)問(wèn)題；發(fā)射機(jī)功率輸出截止?fàn)顟B(tài)產(chǎn)生的過(guò)渡問(wèn)題過(guò)渡問(wèn)題；頻率合成器高速頻率切換問(wèn)題高速頻率切換問(wèn)題；對(duì)鄰道的干擾問(wèn)題干擾問(wèn)題。2、擴(kuò)頻系統(tǒng)中常用的專(zhuān)用高速集成電路專(zhuān)用高速集成電路(例高速PN碼發(fā)生器、調(diào)制器等)及數(shù)字信號(hào)處理器數(shù)字信號(hào)處理器DSP的開(kāi)發(fā)和研制生產(chǎn)是通信抗干擾技術(shù)突破的重要保證。3、新型擴(kuò)頻碼新型擴(kuò)頻碼的研究和工程化，既是發(fā)展方向，又是技術(shù)難點(diǎn)。4、自適應(yīng)天線對(duì)于干擾信號(hào)的抑制原理，正在成為通信抗干擾技術(shù)的一個(gè)重要方面。但在HF/VHF/UHF實(shí)現(xiàn)自適

9、應(yīng)調(diào)零天線，目前尚有一定困難。國(guó)外概況 在電子對(duì)抗中，誰(shuí)贏得了通信的主動(dòng)權(quán)，誰(shuí)就可以取得戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利。抗干擾通信是電子戰(zhàn)的一部分，國(guó)外許多國(guó)家都非常重視通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展，都投入大量人力、物力、財(cái)力進(jìn)行通信抗干擾技術(shù)的研究。由于擴(kuò)展頻譜抗干擾通信技術(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)：擴(kuò)頻抗干擾通信技術(shù)，或擴(kuò)譜抗干擾通信技術(shù))具有信號(hào)頻譜寬、波形復(fù)雜、參數(shù)多變、安全隱蔽等顯著特點(diǎn)，已成為當(dāng)代通信抗干擾技術(shù)的重要發(fā)展方向和體制，也成為通信對(duì)抗技術(shù)的主要發(fā)展方向與體制。國(guó)外概況國(guó)外常用的有直接序列擴(kuò)頻技術(shù)、跳變頻率擴(kuò)頻技術(shù)、跳變時(shí)間擴(kuò)頻技術(shù)、混合擴(kuò)頻技術(shù)等。此外，還有非擴(kuò)展頻譜類(lèi)的抗干擾技術(shù)，如自適應(yīng)天線技術(shù)、猝發(fā)通信技術(shù)、

10、糾錯(cuò)編碼與交織編碼技術(shù)、分集技術(shù)等。本課程以擴(kuò)展頻譜技術(shù)為主，適當(dāng)結(jié)合其它方式來(lái)介紹通信抗干擾技術(shù)。6.1.1 基本原理及關(guān)鍵技術(shù)1、干擾方式與樣式、干擾方式與樣式窄帶瞄準(zhǔn)式干擾窄帶瞄準(zhǔn)式干擾：干擾頻譜與目標(biāo)頻譜瞄準(zhǔn)的干擾。按瞄準(zhǔn)程度又可分為準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)干擾準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)干擾和半瞄準(zhǔn)式干擾半瞄準(zhǔn)式干擾。按引導(dǎo)方式可分為定頻守候式、掃頻搜索式（連續(xù)/重點(diǎn)）、跟蹤式等。特點(diǎn)特點(diǎn)：干擾功率利用率高，效果好，且不會(huì)對(duì)己方通信造成干擾。但需要偵察手段支持，對(duì)實(shí)時(shí)性要求高、設(shè)備復(fù)雜、技術(shù)難度大，一般用于對(duì)敵方重點(diǎn)目標(biāo)進(jìn)行干擾。6.1 無(wú)線電通信干擾寬帶攔阻式干擾寬帶攔阻式干擾：輻射寬帶干擾，可以干擾多個(gè)窄帶信號(hào)，其

11、頻譜均勻分布或梳形分布。按產(chǎn)生方法不同分為掃頻式、脈沖式和多干擾源線性疊加式阻攔干擾。特點(diǎn)特點(diǎn)：與瞄準(zhǔn)式相反，無(wú)需嚴(yán)格的偵察和頻率瞄準(zhǔn)，設(shè)備簡(jiǎn)單、方便實(shí)施，但干擾利用率低，需要的干擾功率很大。6.1.1 基本原理及關(guān)鍵技術(shù)1、干擾方式與樣式、干擾方式與樣式按作用時(shí)間的不同可分為連續(xù)干擾連續(xù)干擾和脈沖干擾脈沖干擾。干擾在時(shí)間上無(wú)須完全覆蓋信號(hào)，只要干擾在時(shí)域分布上達(dá)到一定密度，脈沖干擾也能完全壓制通信。干擾樣式干擾樣式：是對(duì)干擾的時(shí)域、頻域的統(tǒng)計(jì)特性的總概括。按干擾是否具有隨機(jī)性分為確定干擾確定干擾和隨機(jī)干擾隨機(jī)干擾；按幅度分布特性可分為平平滑干擾滑干擾和脈沖干擾脈沖干擾。常見(jiàn)樣式有：白噪聲、單

12、頻連續(xù)波、噪聲調(diào)制(AM/DSB/SSB/FM)波、隨機(jī)鍵控(ASK/FSK/PSK)干擾等。2、干擾壓制系數(shù)、最佳干擾樣式和絕對(duì)最佳干擾樣式、干擾壓制系數(shù)、最佳干擾樣式和絕對(duì)最佳干擾樣式理想接收機(jī)與最佳干擾樣式理想接收機(jī)與最佳干擾樣式信號(hào)和干擾的特性已知時(shí)，必能按某種準(zhǔn)則從理論上確定一種最佳接收形式理想接收機(jī)理想接收機(jī)(如匹配濾波器就是對(duì)相應(yīng)匹配信號(hào)的理想接收機(jī))與理想接收機(jī)相對(duì)應(yīng)，對(duì)于一定的信號(hào)和接收方法，從理論上可以確定一種最佳干擾樣式，采用該種樣式，在該信號(hào)接收機(jī)結(jié)構(gòu)下，能比采用其他任何干擾樣式產(chǎn)生更好的干擾效果，這種干擾樣式稱(chēng)作最佳干擾樣式最佳干擾樣式。壓制系數(shù)壓制系數(shù)：為保證對(duì)被干

13、擾無(wú)線電通信系統(tǒng)的有效壓制，進(jìn)入該系統(tǒng)接收機(jī)輸入端通頻帶所需的最小干擾功率與有用信號(hào)功率的比值Pji進(jìn)入接收機(jī)的干擾功率；Psi接收機(jī)接收的有用信號(hào)功率。對(duì)無(wú)線電通信系統(tǒng)，壓制系數(shù)應(yīng)保證干擾所產(chǎn)生的誤碼率不小于15%20%。min)(sijiPPK 只要干擾功率足夠大，無(wú)論何種樣式終將導(dǎo)致接收機(jī)無(wú)法正常工作。最佳干擾（樣式）最佳干擾（樣式）：針對(duì)某種信號(hào)形式的給定接收方式，能以最小干擾功率達(dá)到最好干擾效果的干擾樣式。對(duì)干擾方而言希望選擇干擾樣式的壓制系數(shù)越小越好。最佳干擾樣式由信號(hào)的類(lèi)型、調(diào)制方式和接收（解調(diào)）方法決定。還要考慮技術(shù)上的可能性、復(fù)雜度、目標(biāo)電臺(tái)的威脅程度，以及經(jīng)濟(jì)代價(jià)等因素，有

14、時(shí)也采用干擾效果一般的干擾樣式。絕對(duì)最佳干擾絕對(duì)最佳干擾：是指對(duì)于已知信號(hào)形式的所有可能的接收方式，都有比較小的壓制系數(shù)的干擾樣式。當(dāng)干擾的目標(biāo)具有多種接收方式或不清楚目標(biāo)的接收方式時(shí)，從對(duì)所有的接收方式都有較好的干擾效果出發(fā)，應(yīng)該選擇絕對(duì)最佳干擾樣式。3、通信干擾方程、通信干擾方程在通信干擾中，確定干擾鏈路與目標(biāo)通信鏈路之間的功率、天線增益與路徑損耗關(guān)系的方程稱(chēng)為干擾方程干擾方程。由通信干擾方程可進(jìn)行干擾功率、作用范圍的概算，并分析提高干擾效果的措施。3、通信干擾方程、通信干擾方程由通信與干擾鏈路的功率傳輸模型可以推出以目標(biāo)接收機(jī)輸入干信比表示的通信干擾方程： ptfjsRsRjTsTjTs

15、TjsijiLLLLLGGGGPPPP1PTs發(fā)信機(jī)PTj干擾機(jī)Psi Pji收信機(jī)GRjGTjGRsLsGTsLjLf干擾與信號(hào)的頻域重合損耗（濾波損耗）Lt干擾與信號(hào)的A時(shí)域重合損耗Lp極化損耗4、對(duì)有效干擾信號(hào)的特性要求、對(duì)有效干擾信號(hào)的特性要求設(shè)壓制系數(shù)為K，由干擾方程得，當(dāng)通信被壓制，該式為通信干擾方程的一般形式。 KptfjsRsRjTsTjTsTjsijiLLLLLGGGGPPPP14、對(duì)有效干擾信號(hào)的特性要求、對(duì)有效干擾信號(hào)的特性要求由干擾方程對(duì)影響干擾效果的因素進(jìn)行分析，可以得到有效干擾的特性要求：（1）必要的干擾輻射功率（2）干擾與目標(biāo)信號(hào)的空間、時(shí)間、頻率和極化的重合(對(duì)

16、應(yīng)的Lj、Lf、Lt、Lp很小)（3）合適的干擾樣式(不同的樣式，K不同)5、功率信號(hào)的產(chǎn)生、功率信號(hào)的產(chǎn)生干擾功率信號(hào)由激勵(lì)器和功率放大器產(chǎn)生，激勵(lì)器完成干擾源的產(chǎn)生和調(diào)制，其輸出功率較小。功率的放大由功率放大器（需要較高的增益）完成。高增益的放大器隨著時(shí)間和溫度的變化容易不穩(wěn)定并產(chǎn)生自激振蕩，因此常采用串聯(lián)/并聯(lián)的方法將多個(gè)放大器連在一起來(lái)獲得需要的功率輸出。6、干擾機(jī)的功率共享、干擾機(jī)的功率共享通常一部頻率瞄準(zhǔn)式干擾機(jī)只能同時(shí)干擾一個(gè)目標(biāo)，如果采用功率共享技術(shù)，則可實(shí)現(xiàn)一機(jī)干擾多目標(biāo)，提高設(shè)備的利用率。7、對(duì)模擬通信的干擾、對(duì)模擬通信的干擾由于FM存在門(mén)限效應(yīng)，噪聲調(diào)頻是干擾FM目標(biāo)的最

17、好波形。兩個(gè)同頻的信號(hào)同時(shí)達(dá)到接收機(jī)，強(qiáng)的信號(hào)支配接收機(jī)，或多或少的抑制了弱信號(hào)，所以進(jìn)入FM接收機(jī)的干擾功率只需比FM信號(hào)的功率略高，即可捕獲接收機(jī)。采用AM調(diào)制的系統(tǒng)也存在門(mén)限效應(yīng)，但沒(méi)有FM調(diào)制的明顯。8、對(duì)數(shù)字通信的干擾、對(duì)數(shù)字通信的干擾干擾使系統(tǒng)誤碼率達(dá)到一定程度，信息傳輸就會(huì)被阻斷。要產(chǎn)生高的誤碼率，不需要連續(xù)不斷的干擾，對(duì)一個(gè)連續(xù)傳播的數(shù)字信號(hào)，達(dá)到50%的誤碼率，只需干擾50%的時(shí)間，通常軍事數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的阻斷誤碼指標(biāo)為10-2。對(duì)常規(guī)窄帶調(diào)制，阻斷數(shù)字通信比阻斷模擬通信更容易。干擾還會(huì)影響接收機(jī)同步系統(tǒng)的性能，產(chǎn)生同步誤差甚至失步。通信方雖然可以采用足夠的編碼來(lái)抵消任何干

18、擾，但此時(shí)，編碼效率如此之低，已沒(méi)有多少信息吞吐量了。6.2.1 無(wú)線電通信反偵察無(wú)線電通信反偵察無(wú)線電通信反偵察無(wú)線電通信反偵察：是對(duì)敵方的無(wú)線電通信偵察活動(dòng)所采取的反對(duì)抗措施。具體內(nèi)容包括：反搜索截獲、反參數(shù)測(cè)量、反測(cè)向定位、反分析識(shí)別。目的是使敵方的偵察活動(dòng)無(wú)法獲得己方通信系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)和戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用的情報(bào)，或者得到錯(cuò)誤的信息。6.2 無(wú)線電通信的反偵察與抗干擾p 無(wú)線電通信反偵察的基本原理無(wú)線電通信反偵察的基本原理主要要求發(fā)射信號(hào)具有低的截獲概率和低的利用概率，從而使己方通信信號(hào)難以被敵方截獲，即使被截獲也很難提取特征參數(shù)和分析識(shí)別，難以從中獲得任何情報(bào)。信號(hào)被偵察的概率主要和信號(hào)的形式、

19、檢測(cè)方法、信噪比和檢測(cè)時(shí)間有關(guān)。在信號(hào)形式、檢測(cè)時(shí)間一定的條件下降低偵察接收機(jī)的輸入信噪比可以降低信號(hào)被偵察的概率。p 無(wú)線電通信反偵察的主要技術(shù)無(wú)線電通信反偵察的主要技術(shù)（1）擴(kuò)頻技術(shù)(Spread Spectrum, SS)分為直接序列擴(kuò)頻(DS)、跳頻(FH)、跳時(shí)(TH)和混合擴(kuò)頻技術(shù)，主要特性是信號(hào)的功率普密度低，在時(shí)域、頻域分布具有偽隨機(jī)性，隱蔽性好。（2）方向性天線及智能天線技術(shù)通過(guò)發(fā)送波束形成使天線方向圖最大值方向?qū)?zhǔn)接收機(jī)，有效控制信號(hào)能量在空域的分布。（3）猝發(fā)傳輸技術(shù)突發(fā)通信(瞬時(shí)或猝發(fā)通信)，將編碼壓縮后在極短時(shí)間內(nèi)快速發(fā)送的傳輸體制。具有時(shí)域、頻域分布的隨機(jī)性和短暫性

20、，比較隱蔽。（4）電磁屏蔽技術(shù)通過(guò)偵察系統(tǒng)施放干擾，降低了進(jìn)入偵察接收機(jī)的輸入信噪比，從而減低了信號(hào)被截獲的概率。（5）采用反偵察能力強(qiáng)的通信方式如光纜通信、激光通信、微波接力、流星余跡通信和中微子通信等。（6）開(kāi)發(fā)新的通信頻段和通信體制6.2.2 無(wú)線電通信抗干擾無(wú)線電通信抗干擾 民用通信系統(tǒng)的干擾有自然干擾自然干擾和無(wú)意的人為干擾無(wú)意的人為干擾。 軍用通信所面臨的干擾除了各種自然干擾和無(wú)意的人為干擾，更主要的是有意的人為壓制干擾的威脅。 軍事通信抗干擾軍事通信抗干擾是對(duì)敵方有意的壓制干擾活動(dòng)所采取的反對(duì)抗措施，即采取措施消弱或消除敵方通信干擾的有害影響，保障在干擾環(huán)境下己方信息傳輸?shù)挠行?/p>

21、和可靠性。無(wú)線通信抗干擾的原理無(wú)線通信抗干擾的原理干擾容限（干擾容限（Mj）：系統(tǒng)尚能工作時(shí)，接收機(jī)允許輸入的最大擾信比。它反映系統(tǒng)在干擾環(huán)境中對(duì)干擾的耐受能力，其值與干擾方式和樣式、信號(hào)形式和接收方法有關(guān)。當(dāng)干擾進(jìn)入接收機(jī)后，不考慮門(mén)限效應(yīng)，一個(gè)通信系統(tǒng)能正常工作的條件是jPPMsiji無(wú)線通信抗干擾的原理無(wú)線通信抗干擾的原理可以通過(guò)降低輸入擾信比和提高系統(tǒng)的干擾容限兩方面措施來(lái)提高系統(tǒng)的抗干擾能力。（1）降低接收機(jī)的輸入擾信比提高信號(hào)的發(fā)射功率PTs、發(fā)射與接收天線的增益（GTs、GRs）、干擾的傳輸路徑損耗（Lj）、干擾與信號(hào)的時(shí)域、頻域和極化重合損耗Lt、 Lf、Lp，以及減小信號(hào)的傳

22、輸路徑損耗（Ls）都可以降低輸入擾信比。PTj、GTj、GRj由干擾方控制，被干擾方無(wú)法隨意改變。 ptfjsRsRjTsTjTsTjsijiLLLLLGGGGPPPP1無(wú)線通信抗干擾的原理無(wú)線通信抗干擾的原理可以通過(guò)降低輸入擾信比和提高系統(tǒng)的干擾容限兩方面措施來(lái)提高系統(tǒng)的抗干擾能力。（2）提高系統(tǒng)的干擾容限信號(hào)處理解調(diào)器jiSiPPjoSoPPpGsysL信擾比增益:jisijosoPPPPpG信擾比損耗:sysL無(wú)線通信抗干擾的原理無(wú)線通信抗干擾的原理可以通過(guò)降低輸入擾信比和提高系統(tǒng)的干擾容限兩方面措施來(lái)提高系統(tǒng)的抗干擾能力。（2）提高系統(tǒng)的干擾容限通過(guò)提高Gp，降低Lsys、 就可以提高

23、系統(tǒng)的干擾容限，從而提高抗干擾能力。)()(minmaxjososijiPPsyspPPjLGM最低輸出質(zhì)量要求的最小信擾比min)(joSoPP無(wú)線通信抗干擾技術(shù)無(wú)線通信抗干擾技術(shù)（1）降低接收機(jī)的輸入擾信比的技術(shù)1）增大通信信號(hào)發(fā)射功率 發(fā)射功率增加一倍(3dB)，接收機(jī)輸入擾信比相應(yīng)提高一倍(3dB) 。問(wèn)題：受實(shí)際設(shè)備的限制；另外，通信功率的增加，會(huì)增加對(duì)己方通信網(wǎng)的干擾，也會(huì)增加被對(duì)方通信對(duì)抗系統(tǒng)檢測(cè)和干擾的概率。通常采用自適應(yīng)功率控制技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)的抗干擾性能。根據(jù)干擾電平的高低自動(dòng)調(diào)整發(fā)射機(jī)的輸出功率。這樣既省功率，又能壓制干擾，也降低對(duì)友鄰電臺(tái)的干擾。2）提高發(fā)射/接收天線的增

24、益（GTs、GRs）、降低接收天線在干擾方向的增益（GRj）收發(fā)雙方都采用強(qiáng)方向性天線，前提是收發(fā)雙方特別是發(fā)方必須預(yù)先知道彼此的方位，但在雙方相對(duì)高速移動(dòng)時(shí)會(huì)受到影響?？墒拱l(fā)信機(jī)采用全向天線而收信機(jī)采用定向天線或自適應(yīng)調(diào)零天線。3）降低通信信號(hào)傳輸?shù)穆窂綋p耗Ls、增大干擾路徑損耗Lj降低通信頻率、縮短通信距離、提高通信收發(fā)天線的高度、選擇有利于信號(hào)傳播而不利于干擾信號(hào)傳播的地形地物并盡可能設(shè)法阻止干擾方采取相應(yīng)措施。4）增大干擾和信號(hào)的時(shí)域、頻域和極化重合損耗（Lt、Lf、Lp）使信號(hào)和干擾在時(shí)域、頻域和空域錯(cuò)開(kāi)，減小干擾對(duì)系統(tǒng)的影響。采取這類(lèi)措施的基本方法是：提高信號(hào)在時(shí)域、頻域和空域分布

25、的隱蔽性、隨機(jī)性、變化性和短暫性。降低信號(hào)被干擾方截獲的概率，增加干擾方實(shí)現(xiàn)干擾和信號(hào)的時(shí)域、頻域和空域重合的難度。（2）提高系統(tǒng)的干擾容限的技術(shù)1）提高接收機(jī)的信擾比處理增益（Gp）擴(kuò)頻技術(shù)：擴(kuò)頻技術(shù)實(shí)質(zhì)就是先將信號(hào)的帶寬擴(kuò)展，然后送入信道傳輸，在接收端通過(guò)相關(guān)處理，使有用信號(hào)的頻譜壓縮而噪聲和干擾的頻譜不僅不會(huì)被壓縮，反而被擴(kuò)展得更寬，通過(guò)窄帶濾波器提取有用信號(hào)，濾掉噪聲和干擾。干擾抑制技術(shù)：利用干擾和信號(hào)的區(qū)別，通過(guò)對(duì)接收的含擾信號(hào)進(jìn)行各種時(shí)域、變換域和空域有選擇性的濾波，保留信號(hào)，抑制干擾，獲得抗干擾信噪比處理增益。2）降低Lsys的技術(shù)是由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)不理想、或干擾的影響，使系統(tǒng)實(shí)際實(shí)

26、現(xiàn)的處理增益比理論值低，產(chǎn)生損耗，對(duì)不同系統(tǒng)可采取不同措施來(lái)降低損耗。如對(duì)擴(kuò)頻系統(tǒng)可采取以下措施：適當(dāng)選取中放濾波器帶寬，使輸出信噪比盡可能提高，同時(shí)還要確保中放濾波器的線性失真足夠小。采用性能良好的解擴(kuò)相關(guān)器。提高決定相關(guān)采樣時(shí)刻精度的位同步提取精度。3）降低對(duì)解調(diào)器輸入最小信擾比 的要求信源編碼，好的信源編碼在較大的誤碼率下，解碼輸出的信號(hào)仍有較好質(zhì)量，對(duì)解調(diào)器輸入信擾比要求較低。信道編碼，采用信道編碼可以使譯碼后的誤碼率降低。有效的調(diào)制方式，不同的調(diào)制方式，抗干擾性能不同。min)(joSoPP通信系統(tǒng)的以上抗干擾技術(shù)可總結(jié)為： “隱”提高信號(hào)隱蔽性（限于軍事通信）； “避”就是對(duì)干擾進(jìn)

27、行回避； “消”就是對(duì)干擾進(jìn)行抑制； “抗”提高系統(tǒng)傳輸信息對(duì)干擾的耐受能力。無(wú)線通信抗干擾技術(shù)無(wú)線通信抗干擾技術(shù)抗干擾技術(shù)涉及通信系統(tǒng)的方方面面，如業(yè)務(wù)類(lèi)型、信源編碼、信道編碼、調(diào)制、天線、發(fā)射功率、電波傳播和接收機(jī)的解調(diào)、譯碼等。提高干擾容限提高干擾容限是從系統(tǒng)內(nèi)部考慮的抗干擾技術(shù)，使抗干擾最根本的技術(shù)。對(duì)特定的系統(tǒng)，提高接收機(jī)的信擾比處理增益可以提高干擾容限，獲得信擾比增益的主要技術(shù)是擴(kuò)頻和干擾抑制技術(shù)擴(kuò)頻和干擾抑制技術(shù)。6.3.1 DS擴(kuò)頻技術(shù)的基本原理擴(kuò)頻技術(shù)的基本原理DS擴(kuò)頻通信系統(tǒng)模型 為了解擴(kuò)，接收端必須產(chǎn)生與發(fā)送端嚴(yán)格同步的擴(kuò)頻碼序列，這是擴(kuò)頻碼同步電路的任務(wù)。信道編碼可以進(jìn)

28、一步提高系統(tǒng)的傳輸性能。信道編碼調(diào)制器擴(kuò)頻發(fā)PN碼信道譯碼解調(diào)器解擴(kuò)收PN碼同步信道（噪聲）（干擾）發(fā)送信息接收信息6.3 直接序列擴(kuò)頻通信技術(shù)不編碼DS/BPSK系統(tǒng)的基本原理傳統(tǒng)的BPSK調(diào)制信號(hào)表示為式中P為信號(hào)功率，f0為載波頻率，信息速率Rb=1/Tb不編碼的DS/BPSK可以表示為c(t)為PN碼序列，其速率稱(chēng)為碼片速率Rc=1/Tc。碼片速率是信息速率的整數(shù)倍，遠(yuǎn)高于信息速率。bbnnTntnTaatmtftmPts) 1(1, 1)()2cos()(2)(0ccnnTktkTcctctftctmPtx) 1(1, 1)()2cos()()(2)(06.3.1 DS擴(kuò)頻技術(shù)的基本

29、原理6.3.1 DS擴(kuò)頻技術(shù)的基本原理不編碼DS/BPSK系統(tǒng)的基本原理擴(kuò)頻因子擴(kuò)頻因子：相對(duì)m(t)而言，c(t)的頻譜是寬帶的，所以頻譜被擴(kuò)展，擴(kuò)展程度與Rc與Rb的比率有關(guān)，Rc/Rb稱(chēng)為擴(kuò)頻因子，用N表示。DS/BPSK的擴(kuò)頻和解擴(kuò)的擴(kuò)頻和解擴(kuò)：由于信息碼元和擴(kuò)頻的PN碼都是二進(jìn)制序列，并且是對(duì)同一載波進(jìn)行相移鍵控，所以可以先擴(kuò)頻再調(diào)制。發(fā)端可以先將兩路編碼序列模2相加（等效為相乘），然后對(duì)載波進(jìn)行PSK調(diào)試。接收端先進(jìn)行解擴(kuò)，去掉擴(kuò)頻碼，恢復(fù)窄帶信號(hào)。解擴(kuò)得方法也很簡(jiǎn)單，只要產(chǎn)生一個(gè)與發(fā)端同步的相同偽隨機(jī)碼序列對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行相乘運(yùn)算，就能將擴(kuò)頻碼去掉。)()()()()(2tstct

30、stctx DS/BPSK擴(kuò)頻和解擴(kuò)方法PN碼產(chǎn)生器m(t)m(t)c(t)Cos(0t)c(t)PN碼產(chǎn)生器Cos(0t)c(t)LPF擴(kuò)頻解擴(kuò)6.3.1 DS擴(kuò)頻技術(shù)的基本原理 DS/BPSK信號(hào)頻譜特性信號(hào)頻譜特性)()()()(2)()()()()()(2)()(220202210101ccxbbsfTSaTfpffPffPPfPtxfTSaTfpffPffPPfPtsPTb/2f0f0+1/TbPs(f)PTc/2f0f0+1/TcPx(f)6.3.1 DS擴(kuò)頻技術(shù)的基本原理 DS/BPSK信號(hào)頻譜特性信號(hào)頻譜特性在平均功率相同的情況下，擴(kuò)頻信號(hào)的帶寬擴(kuò)展了N=Tb/Tc倍，功率譜密

31、度下降了N倍。在白噪聲信道中，為了正常接收BPSK信號(hào)，需要接收端信號(hào)功率譜中心點(diǎn)密度與噪聲譜密度比值為10dB，那么在發(fā)送功率不變的條件下，采用DS/BPSK，在N=1024時(shí)，帶寬擴(kuò)展了1024倍，信號(hào)功率譜密度下降1024倍（30dB），接收端信號(hào)功率譜中心點(diǎn)密度與噪聲譜密度比值為-20dB，擴(kuò)頻信號(hào)完全淹沒(méi)在噪聲中了。6.3.1 DS擴(kuò)頻技術(shù)的基本原理6.3.2 DS擴(kuò)頻系統(tǒng)的調(diào)制方式DS主要用于數(shù)字通信，調(diào)制方式可以采用ASK、PSK、FSK、MSK等多種數(shù)字調(diào)制方式，但最常用的是BPSK或QPSK，原因如下：（1）相位調(diào)制具有較好的傳輸性能（2）擴(kuò)頻和解擴(kuò)通過(guò)簡(jiǎn)單的相乘運(yùn)算就能完成

32、，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。（3）DS/PSK信號(hào)無(wú)離散譜，類(lèi)似噪聲譜特性，信號(hào)隱蔽性好。 DS/QPSK擴(kuò)頻系統(tǒng)的調(diào)制方式擴(kuò)頻系統(tǒng)的調(diào)制方式PN碼產(chǎn)生器mI(t)mQ(t)c(t)c(t)mI(t)c(t)mQ(t)c(t)cos(0t)sin(0t)相同擴(kuò)頻條件DS/QPSKPN碼產(chǎn)生器mI(t)mQ(t)cI(t)cQ(t)mI(t)cI(t)mQ(t)cQ(t)cos(0t)sin(0t)不同擴(kuò)頻條件DS/QPSK第1種實(shí)現(xiàn)方法，擴(kuò)頻信號(hào)在解擴(kuò)后等效為QPSK信號(hào)，用QPSK解調(diào)；第2種方法在解擴(kuò)后等效為兩路BPSK信號(hào)，用BPSK解調(diào)。6.3.2 DS擴(kuò)頻系統(tǒng)的調(diào)制方式6.3.3 DS擴(kuò)頻系統(tǒng)的處理

33、增益DS通信中，對(duì)處理增益Gp有多種定義。這里采用目前較通用的定義方法，即Gp為DS系統(tǒng)占據(jù)的總帶寬Wss與信息速率Rb的比。 Wss近似等于碼片速率，即Wss Rc=1/Tc這樣定義的好處是處理增益Gp與調(diào)制方式和編碼體制無(wú)關(guān)，當(dāng)信息速率和總帶寬給定時(shí)，處理增益Gp具有唯一性，其大小對(duì)DS系統(tǒng)的抗干擾性能起主要作用。cbbcbsspTTRRRWG對(duì)于未編碼的DS/（BPSK/QPSK）體制，處理增益為：在相同信息速率和擴(kuò)頻帶寬的情況下，DS/BPSK與DS/QPSK具有不同的擴(kuò)頻因子，但處理增益相同。對(duì)于編碼的DS/(BPSK/QPSK)體制，傳輸速率Rt=Rb/，為編碼效率。此時(shí)處理增益為

34、：QPSKNRRRWGBPSKNRRRWGQPSKbcbsspBPSKbcbssp22)()(QPSKNRRRWGBPSKNRRRWGQPSKbcbsspBPSKbcbssp22)()(6.3.3 DS擴(kuò)頻系統(tǒng)的處理增益6.3.4 DS擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的特點(diǎn) 抗干擾能力強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng)DS抗干擾能力與Gp成正比，頻譜擴(kuò)展越寬，落入原始信號(hào)頻譜帶內(nèi)的干擾功率就越小，抗干擾能力就越強(qiáng)。 隱蔽性、保密性好，安全可靠隱蔽性、保密性好，安全可靠信號(hào)完全淹沒(méi)在噪聲中，隱蔽性好，普通偵查設(shè)備很難發(fā)現(xiàn)；即使被發(fā)現(xiàn)，如果未掌握擴(kuò)頻碼的規(guī)律，也無(wú)法正確接收，具有保密性，抗截獲能力強(qiáng)。原始信號(hào)頻譜擴(kuò)頻信號(hào)頻譜擴(kuò)頻處理傳輸

35、解擴(kuò)處理干擾信號(hào) 具有選址能力，可實(shí)現(xiàn)碼分多址通信具有選址能力，可實(shí)現(xiàn)碼分多址通信(DS-CDMA)不同用戶選用不同的擴(kuò)頻序列作為地址碼，只要選擇的擴(kuò)頻碼序列具有尖銳的自相關(guān)特性和盡可能小的互相關(guān)特性，當(dāng)不同擴(kuò)頻序列調(diào)制的多個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)時(shí)，只有與本地?cái)U(kuò)頻碼相同的信號(hào)被解擴(kuò)，而其他信號(hào)不能解擴(kuò)，依然是寬度類(lèi)似白噪聲的信號(hào)。 在多經(jīng)合衰落信道中的傳輸性能好在多經(jīng)合衰落信道中的傳輸性能好因?yàn)閿U(kuò)頻信號(hào)占據(jù)很寬的頻帶，所以小部分的頻譜衰落不會(huì)使信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重的畸變，故有抗頻率選擇性衰落的能力。在接收機(jī)中設(shè)置多個(gè)相關(guān)器，分別同步于多個(gè)多徑信號(hào)，實(shí)現(xiàn)多徑信號(hào)的分離和合并，可有效克服多徑效應(yīng)。6.3

36、.4 DS擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的特點(diǎn)6.4 跳頻通信技術(shù)6.4.1 FH/SS技術(shù)的基本原理技術(shù)的基本原理FH/SS (Frequency Hopping/Spreading Spectrum)體制是將傳統(tǒng)的窄帶調(diào)制信號(hào)的載波頻率在一個(gè)偽隨機(jī)序列控制下進(jìn)行離散跳變，從而實(shí)現(xiàn)頻譜擴(kuò)展的擴(kuò)頻方式。FH/SS技術(shù)以其優(yōu)良的抗干擾性能和多職組網(wǎng)性能在軍事無(wú)線電抗干擾通信、民用移動(dòng)通信、現(xiàn)代雷達(dá)和聲納等電子系統(tǒng)中獲得應(yīng)用。6.4.1 FH/SS技術(shù)的基本原理 FH/SS通信系統(tǒng)基本模型通信系統(tǒng)基本模型為了解擴(kuò)，接收端必須產(chǎn)生與發(fā)送端嚴(yán)格同步的跳頻序列，這是跳頻同步電路的任務(wù)。信道編碼可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的傳輸性能

37、。信道編碼調(diào)制器跳頻發(fā)PN碼信道譯碼解調(diào)器解跳收PN碼同步信道（噪聲）（干擾）發(fā)送信息接收信息發(fā)頻合收頻合跳頻圖案頻率跳變時(shí)間間隔的倒數(shù)稱(chēng)為跳頻速率，簡(jiǎn)稱(chēng)跳速，用Rh表示。每一跳（Hop）的載波頻率由“偽隨機(jī)碼產(chǎn)生器”產(chǎn)生的編碼選定，跳變規(guī)律又叫“跳頻圖案”。不同用戶使用不同的跳頻圖案，互不干擾。跳頻圖案通常用跳頻時(shí)頻矩陣圖表示。F7F6F5F4F3F2F1F0時(shí)序：f2、f4、f7、f1、f5、f3、f0、f66.4.1 FH/SS技術(shù)的基本原理FH/SS通信系統(tǒng)主要用于數(shù)字通信，調(diào)制方式一般采用二進(jìn)制/多進(jìn)制頻移鍵控（BFSK/MFSK）或差分相移鍵控（DPSK），其主要原因有以下幾點(diǎn)：1

38、）跳頻等效為用碼序列進(jìn)行多頻頻移鍵控的通信方式，可以直接和頻移鍵控調(diào)制相對(duì)應(yīng)。2）由于解跳后信號(hào)載波不再具有連續(xù)的相位，因此，在解跳后往往采用非相干解調(diào)方式，而MFSK和DPSK具有良好的非相干解調(diào)性能。6.4.1 FH/SS技術(shù)的基本原理傳統(tǒng)的BFSK調(diào)制信號(hào)表示為式中P為信號(hào)功率，f0為載波頻率，dn為二進(jìn)制信息序列，信息速率Rb=1/Tb，為獲得最佳性能，1和0碼對(duì)應(yīng)的信號(hào)要正交，要求滿足fTb=0.5。不編碼的FH/BFSK可以表示為fn為第n個(gè)頻率跳變時(shí)間間隔內(nèi)的跳變載波頻率。bbnnTntnTdftdtfPts) 1(1, 1)22cos(2)(0bbnnTntnTftdtftfP

39、tx) 1()222cos(2)(06.4.2 不編碼FH/BFSK的原理如果用L個(gè)二進(jìn)制隨機(jī)碼元來(lái)代表跳變載波頻率，那么L個(gè)二進(jìn)制隨機(jī)碼元對(duì)應(yīng)2L個(gè)離散頻率點(diǎn)。BFSK信號(hào)的帶寬B=2f=1/Tb=Rb，是個(gè)窄帶信號(hào)，而FH/BFSK信號(hào)可以占據(jù)Wss=2LB帶寬。同DS的瞬時(shí)帶寬頻譜不一樣，跳頻信號(hào)在每一瞬間是窄帶信號(hào)，但在一個(gè)足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)看為寬度信號(hào)。跳頻信號(hào)每個(gè)頻率點(diǎn)上具有相同的功率。6.4.2 不編碼FH/BFSK的原理在接收端首先進(jìn)行解跳處理，假定收發(fā)跳頻碼序列嚴(yán)格同步，收端可以產(chǎn)生相應(yīng)的本地跳變載波信號(hào)：用c(t)與輸入信號(hào)進(jìn)行混頻和濾波，得到一個(gè)具有固定頻率的BFSK窄帶信號(hào)

40、y(t)，再用傳統(tǒng)的BFSK非相干解調(diào)方法恢復(fù)發(fā)端的數(shù)字序列dn。FH/SS的關(guān)鍵是同步。同DS系統(tǒng)一樣，同步的建立過(guò)程包括捕獲和跟蹤過(guò)程。bbnTntnTtftftc) 1()22cos()(1bbnTntnTftdtfPty) 1()22cos(2)(26.4.2 不編碼FH/BFSK的原理跳頻系統(tǒng)可分為快跳頻（FFH）系統(tǒng)和慢跳頻（SFH）系統(tǒng)。兩種定義快跳和慢跳的方法1）按絕對(duì)跳頻速率來(lái)分，小于1000跳/s為慢跳頻，大于1000跳/s為快跳頻。2）按相對(duì)跳頻速率來(lái)分，即根據(jù)Th和碼元周期Ts之間的關(guān)系來(lái)分?？焯l指在每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)間隔內(nèi)存在多個(gè)頻率跳變，即Ts=mTh，m2；而滿跳頻則

41、是每個(gè)跳頻頻率駐留時(shí)間內(nèi)存在一個(gè)以上的數(shù)據(jù)符號(hào)，即Th=mTs，m1。第二種分類(lèi)更科學(xué)，理論分析更具一般性6.4.2 不編碼FH/BFSK的原理6.4.3 碼片速率RcFH系統(tǒng)中的碼片速率Rc和DS中的碼片速率Rc概念不同。DS中， Rc定義為擴(kuò)頻序列一個(gè)碼元占據(jù)的時(shí)間的倒數(shù)；FH中， Rc代表FH/MFSK在頻域的最小頻率間隔。根據(jù)信號(hào)檢測(cè)理論，對(duì)離散單頻信號(hào)進(jìn)行最佳檢測(cè)的條件是各單頻信號(hào)在觀察時(shí)間內(nèi)相互正交，要求各單頻信號(hào)的頻率間隔應(yīng)等于觀察時(shí)間倒數(shù)的整數(shù)倍，最小為觀察時(shí)間的倒數(shù)。6.4.3 碼片速率Rc對(duì)于FH/MFSK信號(hào)，設(shè)信息速率Rb=1/Tb，采用M進(jìn)制，M=2K，每K個(gè)信息比特

42、構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)，則符號(hào)速率為Rs=Rb/K=1/Ts。慢跳和快跳的相關(guān)參數(shù)跳頻體制符號(hào)速率跳速Rh最小頻率間隔Rc信號(hào)帶寬BSFH/MFSKRsRs/mRsMRsFFH/MFSKRsmRsmRsMmRs6.4.4 處理增益Gp同DS一樣，Gp為DS系統(tǒng)占據(jù)的總帶寬Wss與信息速率Rb的比。這樣定義的好處是處理增益Gp與調(diào)制方式和編碼體制無(wú)關(guān)，當(dāng)信息速率和總帶寬給定時(shí)，處理增益Gp具有唯一性，其大小對(duì)DS系統(tǒng)的抗干擾性能其主要作用。bsspRWG 對(duì)于未編碼的FH/MFSK體制，M=2k，Rb=KRs，處理增益為：跳頻數(shù)Nt為整個(gè)Wss內(nèi)離散頻率點(diǎn)個(gè)數(shù)，它等于擴(kuò)頻帶寬Wss/最小頻率間隔Rc。

43、對(duì)于編碼的FH/MFSK體制，傳輸速率Rt=Rb/，為編碼效率。有Rb= Rt= KRs， M=2k，此時(shí)處理增益為：)()(1FFHNkmKRmWKRWRWGSFHNkKRWKRWRWGtcsssssbssptcsssssbssp)()(1FFHNkmKRmWKRWRWGSFHNkKRWKRWRWGtcsssssbssptcsssssbssp6.4.4 處理增益Gp6.4.5 跳頻器FH/SS系統(tǒng)的核心是跳頻器，由偽碼發(fā)生器和頻率合成器組成。跳頻數(shù)Nt和跳頻速率Rh是決定跳頻系統(tǒng)性能的主要參數(shù)。跳頻數(shù)增加則擴(kuò)展的頻譜越寬，系統(tǒng)處理增益越大；調(diào)頻速率越高，就可適應(yīng)高速數(shù)據(jù)傳輸，并有效抑制干擾。

44、頻率合成器跳頻碼發(fā)生器時(shí)鐘(Rh)(2L個(gè)符號(hào))跳頻頻率(2L個(gè)頻率點(diǎn))6.4.6 FH通信的特點(diǎn) 抗干擾能力強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng)對(duì)FH來(lái)說(shuō)，只有在每次跳變時(shí)隙內(nèi)，干擾頻率恰好位于跳頻的頻道上時(shí)，干擾才有效。在接收端通過(guò)解跳處理，有用信號(hào)被還原成固定頻率，而干擾的頻率被擴(kuò)展分布在很寬的頻帶。原始信號(hào)頻譜擴(kuò)頻信號(hào)頻譜(Gp=8)擴(kuò)頻處理傳輸解擴(kuò)處理干擾信號(hào)被干擾的概率為1/Gp6.4.6 FH通信的特點(diǎn) 具有選址能力，可實(shí)現(xiàn)碼分多址通信（具有選址能力，可實(shí)現(xiàn)碼分多址通信（FH-CDMA）不同用戶選用不同的跳頻序列作為地址碼，當(dāng)不同的多個(gè)FH擴(kuò)頻信號(hào)同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)時(shí)，只有與本地跳頻碼保持同步的FH信號(hào)被

45、解跳成窄帶信號(hào)，而其他用戶信號(hào)像噪聲和干擾一樣被抑制，大量用戶可以同時(shí)共享相同的頻帶，實(shí)現(xiàn)碼分多址通信。 在多經(jīng)合衰落信道中的傳輸性能好在多經(jīng)合衰落信道中的傳輸性能好因?yàn)樘l信號(hào)在很寬的頻帶內(nèi)跳變，所以小部分的頻譜衰落只會(huì)使信號(hào)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重的畸變，故有抗頻率選擇性衰落的能力。對(duì)于FFH體制，一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)含有多次頻率跳變，因此具有頻率分集的效果，因此在多徑和衰落信道中傳輸性能好。6.4.6 FH通信的特點(diǎn) 易于和其他調(diào)制類(lèi)型的擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)結(jié)合易于和其他調(diào)制類(lèi)型的擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)結(jié)合可以和其他擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)結(jié)合，構(gòu)成各種混合式頻譜擴(kuò)展系統(tǒng)，如DS/FH等。 易于與現(xiàn)有的常規(guī)通信體制兼容易于與現(xiàn)有的

46、常規(guī)通信體制兼容由于跳頻通信只是對(duì)載波頻率進(jìn)行控制，因此對(duì)現(xiàn)有的常規(guī)通信系統(tǒng)，只要在設(shè)備上增加收發(fā)跳頻器，在射頻前端做一些簡(jiǎn)單改動(dòng)，就能將常規(guī)通信系統(tǒng)改變?yōu)樘l通信系統(tǒng)。反之，調(diào)頻系統(tǒng)若在定頻情況下工作，就能和常規(guī)通信系統(tǒng)兼容，實(shí)現(xiàn)互通互聯(lián)。由于FH技術(shù)通過(guò)躲避干擾實(shí)現(xiàn)其抗干擾能力，并且瞬時(shí)FH信號(hào)為窄帶信號(hào)，不適于應(yīng)用干擾抑制技術(shù)。干擾抑制技術(shù)主要用于DS系統(tǒng)，其所能對(duì)付的干擾信號(hào)種類(lèi)包括自然干擾、人為干擾、多址干擾和多徑干擾等。DSSS抗干擾的原理是利用擴(kuò)頻碼的相關(guān)性在解擴(kuò)時(shí)把不相關(guān)的干擾信號(hào)能量擴(kuò)散，把相關(guān)的有用信號(hào)能量聚積。但如果干擾太強(qiáng)，尤其在有敵意的干擾條件下，干擾強(qiáng)度很容易超出干

47、擾容限，就需要采取其他技術(shù)增強(qiáng)DSSS系統(tǒng)的抗干擾能力，如干擾抑制技術(shù)。干擾抑制的基本思想就是采取措施在DSSS信號(hào)解擴(kuò)之前把強(qiáng)干擾能量消除，不讓強(qiáng)干擾進(jìn)入解擴(kuò)解調(diào)器，避免干擾超出DSSS系統(tǒng)干擾容限。6.5 干擾抑制技術(shù)干擾抑制技術(shù)包括干擾檢測(cè)干擾檢測(cè)和干擾消除干擾消除，干擾檢測(cè)要能準(zhǔn)確知道干擾何時(shí)存在和存在的位置，快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)到干擾；干擾消除要求處理增益大、對(duì)信號(hào)的損傷小。從實(shí)現(xiàn)角度考，要求干擾抑制算法盡可能簡(jiǎn)單、運(yùn)算量小。目前干擾抑制技術(shù)的困難在于難以快速準(zhǔn)確檢測(cè)或估計(jì)干擾和消除干擾時(shí)如何減小對(duì)信號(hào)的損傷，尤其對(duì)于快變化的復(fù)雜干擾。干擾抑制的理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)是利用有用信號(hào)和干擾信號(hào)特

48、性的差別來(lái)區(qū)分有用信號(hào)和干擾信號(hào)，通常利用信號(hào)和干擾在時(shí)域、頻域（或其他變換域）和空域上的特性差別來(lái)檢測(cè)和消除干擾。一般來(lái)說(shuō)，利用信號(hào)和干擾信息越多，獲得的干擾抑制的性能也就越好。6.5 干擾抑制技術(shù)6.5 干擾抑制技術(shù)目前常用的干擾抑制技術(shù)分為3類(lèi)：時(shí)域干擾抑制、變換域干擾抑制、空域干擾抑制。時(shí)域干擾抑制時(shí)域干擾抑制技術(shù)主要在時(shí)域進(jìn)行干擾檢測(cè)與消除，包括線性預(yù)測(cè)、非線性預(yù)測(cè)和擴(kuò)頻碼輔助的干擾抑制技術(shù)。變換域干擾抑制變換域干擾抑制技術(shù)主要在變換域進(jìn)行干擾信號(hào)的檢測(cè)和消除，包括基于DFT、基于重疊變換LT、基于時(shí)域變換等干擾抑制技術(shù)?？沼蚋蓴_抑制空域干擾抑制技術(shù)主要指基于自適應(yīng)天線調(diào)零的干擾抑制技術(shù)。包括基于預(yù)測(cè)基于預(yù)測(cè)的干擾抑制技術(shù)和基于擴(kuò)頻碼輔助基