直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)抗干擾性能分析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)抗干擾性能分析在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，通信對(duì)抗扮演著越來(lái)越重要的角色。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)等大量高新技術(shù)的應(yīng)用，軍事通信獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，尤其是跳頻、擴(kuò)頻等一些新的通信手段應(yīng)用之后，使得通信頻譜越來(lái)越寬，通信的反偵察、抗干擾能力越來(lái)越強(qiáng)，迫使各國(guó)加緊對(duì)通信對(duì)抗技術(shù)以及裝備的研制。直接序列擴(kuò)頻通信由于其優(yōu)良的多址接入、低截獲概率、抗干擾和強(qiáng)保密等特性，使得它在軍事通信、衛(wèi)星通信和民用領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在電子對(duì)抗中，對(duì)擴(kuò)頻通信的有效干擾成為制勝關(guān)鍵。第一章 研究背景介紹1.1直擴(kuò)通信研究背景現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)首先是電子戰(zhàn)，在電子戰(zhàn)中失去優(yōu)勢(shì)的一方，將導(dǎo)致通信中斷，

2、指揮失靈等，從而喪失戰(zhàn)爭(zhēng)主導(dǎo)權(quán)。兩次海灣戰(zhàn)爭(zhēng)，前南斯拉夫戰(zhàn)爭(zhēng)以及阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)都是很好的佐證。因此，通信對(duì)抗作為C4ISR系統(tǒng)的核心，越來(lái)越受到各國(guó)的重視。通信對(duì)抗屬于電子對(duì)抗，它包括通信偵察、通信干擾等主要對(duì)抗措施。通信對(duì)抗的目的在于：偵收和截獲敵方信息，測(cè)量有關(guān)技戰(zhàn)術(shù)參數(shù)；采用各種干擾方式阻止敵方正常通信并抑制敵方對(duì)我方的干擾，保證我方通信系統(tǒng)有效工作。擴(kuò)頻通信作為新型的通信方式，具有優(yōu)良的抗干擾、抗衰落和抗多徑性能及頻譜利用率高、多址通信等諸多優(yōu)點(diǎn)，并被廣泛地應(yīng)用于軍事通信領(lǐng)域，極大地提高了通信系統(tǒng)的抗截獲和抗干擾能力。因此，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)成為干擾方的首要作戰(zhàn)目標(biāo)，同時(shí)，擴(kuò)頻通信的抗干擾、抗截

3、獲、抗偵破特性給干擾方帶來(lái)了巨大的困難。為取得現(xiàn)代電子戰(zhàn)的勝利，針對(duì)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)研究高效的干擾方式，如何有效的干擾成為取得現(xiàn)代電子戰(zhàn)勝利的重要一環(huán)，對(duì)戰(zhàn)時(shí)通信對(duì)抗具有重要意義。1.2直擴(kuò)通信的軍事應(yīng)用情況1）直擴(kuò)通信技術(shù)在艦艇衛(wèi)星通信系統(tǒng)上應(yīng)用廣泛。國(guó)外艦艇衛(wèi)星通信系統(tǒng)和國(guó)內(nèi)艦艇衛(wèi)星通信系統(tǒng)均采用碼分多址通信方式，使用C波段。這樣網(wǎng)絡(luò)組織與撤收靈活，通信質(zhì)量高，頻道使用少。從目前使用看，這種方式充分發(fā)揮了直接序列擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)，是擴(kuò)頻通信應(yīng)用成功的范例。另外，美軍使用的聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)也使用直接擴(kuò)頻技術(shù)，主要用于在戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)環(huán)境中進(jìn)行抗干擾、發(fā)布保密數(shù)字信息，具有容納用戶(hù)數(shù)多和交互數(shù)據(jù)量大的

4、特點(diǎn)，能快速保密地交換指揮控制信息和敵方戰(zhàn)術(shù)設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)。2）直擴(kuò)通信技術(shù)在軍用戰(zhàn)術(shù)移動(dòng)通信電臺(tái)、數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。1996年美軍演示了SICOM公司研制的一種新型HF直擴(kuò)收發(fā)信機(jī)，工作頻率為l-30MHz，擴(kuò)頻帶寬1.5MHz，能抗多徑效應(yīng)和干擾，能以58kbs速率傳送數(shù)據(jù)、話音、彩色電視信號(hào)。該電臺(tái)適用于指揮、控制、遠(yuǎn)程通信和情報(bào)，通信距離達(dá)到1600km，信號(hào)譜密度低，幾乎不能被截獲。1.3國(guó)內(nèi)外對(duì)直擴(kuò)系統(tǒng)干擾技術(shù)的研究現(xiàn)狀對(duì)于直擴(kuò)信號(hào)的干擾大體可以分為兩類(lèi)，一種是壓制式干擾，包括窄帶噪聲干擾、單音和多音干擾、脈沖干擾、梳狀譜干擾等；二是欺騙式干擾，指發(fā)射或者轉(zhuǎn)發(fā)在幅度、頻率

5、或者相位上做了調(diào)制的脈沖波或連續(xù)波信號(hào)，以擾亂或欺騙敵方的接收機(jī)，使其得到虛假信息，做出錯(cuò)誤的判斷。其特點(diǎn)是干擾信號(hào)和目標(biāo)信號(hào)具有某些相似的特性。欺騙型干擾可以分為仿真欺騙和模擬欺騙。模擬欺騙包括，各種語(yǔ)音調(diào)制（AM，F(xiàn)M，SSB），數(shù)字調(diào)制（2ASK，2PSK，QPSK等）及擴(kuò)頻的調(diào)制（BPSK-DS）。欺騙式干擾在頻域上是瞄準(zhǔn)的，它的中心頻率與通信信號(hào)是重合的，在時(shí)域上分為應(yīng)答式和轉(zhuǎn)發(fā)式。模擬欺騙干擾又稱(chēng)為相關(guān)欺騙干擾，模擬欺騙干擾的實(shí)現(xiàn)方法有兩種，其一是應(yīng)答式欺騙干擾，其二是轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾。應(yīng)答式欺騙根據(jù)偵察引導(dǎo)系統(tǒng)的引導(dǎo)參數(shù)，產(chǎn)生相應(yīng)的欺騙干擾樣式；轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾是將收到的目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行

6、適當(dāng)?shù)募庸ず?，發(fā)射出去。綜上所述，對(duì)直接擴(kuò)頻通信干擾的效果分析和評(píng)價(jià)就顯得非常必要，并具有重要的意義，它將為新一代通信干擾機(jī)的研制奠定理論基礎(chǔ)。第二章 直接序列擴(kuò)頻通信原理與抗干擾方法2.1直接序列擴(kuò)頻通信基本原理直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)(Direct Sequence Spread Systerm)，DSSS簡(jiǎn)稱(chēng)直擴(kuò)系統(tǒng)，是目前應(yīng)用較為廣泛的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)是將要發(fā)送的信息用偽隨機(jī)序列擴(kuò)展到一個(gè)很寬的頻帶上去。而在接收端，用與發(fā)射端擴(kuò)展使用的一樣的偽隨機(jī)序列來(lái)解擴(kuò)接收到的擴(kuò)頻信號(hào)，恢復(fù)出原始的信息。它的發(fā)射部分原理框圖如圖2.1所示。在收到發(fā)射信號(hào)后，接收機(jī)要用一個(gè)和發(fā)射機(jī)中的

7、偽隨機(jī)碼同步的本地碼，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理，這一處理過(guò)程常常稱(chēng)為解擴(kuò)，解擴(kuò)后的信號(hào)送到解調(diào)器，解調(diào)后就可以恢復(fù)出原始發(fā)射信息，接收部分原理框圖如圖2.2所示。2.2直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的基本調(diào)制方式由直擴(kuò)通信系統(tǒng)的基本原理可知，在擴(kuò)頻系統(tǒng)中，擴(kuò)頻信號(hào)是通過(guò)載波調(diào)制后發(fā)送到信道中去的。在直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，通常采用的調(diào)制方式，有如下幾種：(1)二相相移鍵控(Binary Phase Shift Keying，BPSK)：它是擴(kuò)頻系統(tǒng)中最常用的一種調(diào)制方式。(2)四相相移鍵控(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)：它是目前最常用的一種衛(wèi)星數(shù)字信號(hào)調(diào)制方式。(

8、3)偏移四相相移鍵控(OffsetQPSK)，是QPSK的改進(jìn)型。2.3直擴(kuò)通信系統(tǒng)中的擴(kuò)頻碼類(lèi)型在直擴(kuò)通信系統(tǒng)中,擴(kuò)頻碼的選擇至關(guān)重要。它關(guān)系到系統(tǒng)的抗多徑干擾、抗干擾的能力,關(guān)系到信息數(shù)據(jù)的保密和隱蔽,關(guān)系到捕獲和同步系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。偽隨機(jī)（或偽噪聲，Pseudorandom Noise，PN）碼序列是一種常見(jiàn)的擴(kuò)頻碼。偽隨機(jī)序列具有類(lèi)似于隨機(jī)序列的基本特征，是一種貌似隨機(jī)但實(shí)際上是有規(guī)律的周期性二進(jìn)制序列。如果發(fā)送序列經(jīng)過(guò)完全隨機(jī)性的加擾，接收機(jī)就無(wú)法恢復(fù)出原始序列。偽隨機(jī)碼序列的具體要求如下：(1)具有良好的偽隨機(jī)性，即偽隨機(jī)碼是按照預(yù)先一定的規(guī)律形成的，使通信對(duì)方能夠按此預(yù)定的規(guī)律將信號(hào)

9、檢測(cè)出來(lái)，但是不知道預(yù)定規(guī)律的無(wú)關(guān)接收就難以把信息恢復(fù)出來(lái)。(2)具有良好的自相關(guān)、互相關(guān)特性，即有著尖銳的自相關(guān)峰值，互相關(guān)峰值近似為零，這樣接收端容易準(zhǔn)確的把所需信號(hào)檢測(cè)出來(lái)，并降低檢測(cè)誤差。(3)足夠多的隨機(jī)序列數(shù)目，在碼分多址通信系統(tǒng)中，保證有足夠的地址碼可以分配。(4)工程上易于實(shí)現(xiàn)，設(shè)備簡(jiǎn)單，所需成本低。較多使用的擴(kuò)頻序列的有：m序列、Gold序列、Walsh序列、OVSF序列、GMW序列、互補(bǔ)序列、混沌序列等等。2.4直擴(kuò)系統(tǒng)的抗干擾方法2.4.1采用長(zhǎng)偽碼序列由于長(zhǎng)偽碼序列比短偽碼序列具有更強(qiáng)的抗干擾能力，更難從偵收中破解，對(duì)長(zhǎng)偽碼序列實(shí)施波形重合干擾也幾乎不可能。所以，采用長(zhǎng)

10、的偽碼序列可以提高直擴(kuò)系統(tǒng)的抗干擾能強(qiáng)。24.2采用自適應(yīng)濾波器自適應(yīng)濾波器是一個(gè)空間域的數(shù)字濾波器，可以根據(jù)干擾的來(lái)波方向自動(dòng)改變加權(quán)系數(shù)，從而抑制干擾，得到期望信號(hào)。由于擴(kuò)頻信號(hào)有很寬的頻帶，強(qiáng)的窄帶干擾是容易識(shí)別和估計(jì)的，所以窄帶干擾和其他單頻干擾所引起的系統(tǒng)性能下降，可以由自適應(yīng)濾波法來(lái)改善。窄帶干擾的估計(jì)及抑制是在擴(kuò)頻信號(hào)解擴(kuò)前進(jìn)行的。2.4.3 采用智能天線技術(shù)智能天線的基本思想就是利用各用戶(hù)信號(hào)空間特征的差異，采用陣列天線技術(shù)，根據(jù)某個(gè)接受準(zhǔn)則自動(dòng)調(diào)節(jié)各天線陣元的加權(quán)向量，達(dá)到最佳接牧和發(fā)射，使得在同一信道上接受和發(fā)射多個(gè)用戶(hù)信號(hào)而又不互相干擾。智能天線通過(guò)數(shù)字波束形成技術(shù)能夠通

11、過(guò)自適應(yīng)調(diào)零實(shí)現(xiàn)信號(hào)的空同濾波，使不同方向的用戶(hù)共享同一頻譜資源，所以應(yīng)用智能天線的直擴(kuò)通信系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)大大高于其處理增益的抗干擾能力。2.4.4 用多進(jìn)制高效直擴(kuò)技術(shù)多進(jìn)制高效直擴(kuò)是利用一組擴(kuò)頻序列對(duì)含多個(gè)比特信息的信息碼組進(jìn)行擴(kuò)頻，其具有在擴(kuò)頻序列長(zhǎng)度一定、速率一定時(shí)，可傳輸更多信息；在信息量一定、偽碼序列速率一定時(shí)，擴(kuò)頻處理增益更高、抗干擾能力愈強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。美軍的JTIDS系統(tǒng)，采用了多進(jìn)制直擴(kuò)、跳頻、跳時(shí)相結(jié)合通信體制，直擴(kuò)碼長(zhǎng)32位，每32偽碼代表5 bit信息，處理增益15dB。要實(shí)現(xiàn)高效多進(jìn)制直擴(kuò)，關(guān)鍵是尋求足夠長(zhǎng)、足夠多的符合擴(kuò)頻要求的偽隨機(jī)碼序列。2.4.5采用變碼直擴(kuò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)

12、偽碼碼型自動(dòng)變換，能增加干擾方識(shí)別碼型的難度，增強(qiáng)直擴(kuò)信號(hào)的反偵察、抗干擾能力，解決變碼直擴(kuò)的關(guān)鍵是解決變碼同步、高速變碼器件的實(shí)現(xiàn)等技術(shù)。2.4.6 用直擴(kuò)/跳頻混合擴(kuò)頻技術(shù)直擴(kuò)/跳頻混合擴(kuò)頻是目前應(yīng)用較多的一種綜合擴(kuò)頻技術(shù)，其能獲得較大的處理增益，大大提高通信抗干擾能力，既發(fā)揮直擴(kuò)信號(hào)低截獲、高隱蔽性?xún)?yōu)點(diǎn)，又發(fā)揮了跳頻的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，使得遠(yuǎn)近效應(yīng)、多徑效應(yīng)、同臺(tái)干擾、同步問(wèn)題都較好地得到解決。第三章 直擴(kuò)信號(hào)的檢測(cè)與干擾在擴(kuò)頻通信中通常采用數(shù)字調(diào)制，對(duì)擴(kuò)頻系統(tǒng)實(shí)施干擾，就是要造成擴(kuò)頻通信有較高的誤碼率，使通信不能正常進(jìn)行。根據(jù)最佳干擾理論，最佳的干擾信號(hào)是在目標(biāo)的接收機(jī)處，與通信信號(hào)具有相同或

13、相近的頻域、時(shí)域、電平域特征的信號(hào)。因此，最佳干擾必須有先驗(yàn)知識(shí)，即了解對(duì)方接收機(jī)的信號(hào)特征。對(duì)直擴(kuò)通信體制，主要是了解系統(tǒng)的中心頻率，偽碼長(zhǎng)度等參數(shù)。這些知識(shí)了解越多，干擾就越有效。3.1直擴(kuò)信號(hào)檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)方法由于直擴(kuò)信號(hào)帶寬較寬，其功率譜密度低于噪聲電平，因此，這種信號(hào)很難被檢測(cè)出來(lái)。DS-SS信號(hào)能夠在低于噪聲水平情況下傳播的原因是接收機(jī)知道偽隨機(jī)序列，因此可以使用相關(guān)器增加信噪比。能量檢測(cè)法是H.Urkowitz在上世紀(jì)60年代中期提出的直擴(kuò)信號(hào)的檢測(cè)方法。它的檢測(cè)原理是依據(jù)信號(hào)加噪聲的能量會(huì)大于噪聲能量的理論，利用通信信號(hào)要長(zhǎng)時(shí)間偵收的特點(diǎn)，只要選擇適當(dāng)?shù)拈T(mén)限就可以檢測(cè)出信號(hào)。但

14、此檢測(cè)方法的缺點(diǎn)是不能給出信號(hào)的特征，如信號(hào)的載波頻率。并且檢測(cè)性能依賴(lài)于背景噪聲。如背景噪聲不滿(mǎn)足平穩(wěn)條件，檢測(cè)門(mén)限很難選擇，檢測(cè)性能會(huì)急劇下降并且實(shí)用性變差。1990年，J. F. Kuehls和E. Geraniotis在對(duì)BPSK基帶信號(hào)分析的基礎(chǔ)上，提出了時(shí)域延時(shí)相關(guān)的方法來(lái)檢測(cè)直擴(kuò)信號(hào)的偽碼速率，用于檢測(cè)擴(kuò)頻信號(hào)，并提出了若干預(yù)濾波延時(shí)相乘檢測(cè)結(jié)構(gòu)。在信號(hào)與其自己的延遲相乘后會(huì)在碼元速率處產(chǎn)生一條譜線，即率線。該譜線產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)是由于擴(kuò)頻碼序列的很強(qiáng)自相關(guān)特性引起的，此方法通過(guò)檢測(cè)率線的存在與否就可以判定信號(hào)是否存在。這種檢測(cè)方法和通信中碼元同步中使用的方法類(lèi)似，不同的是我們?cè)趥刹爝^(guò)

15、程中并不知道碼元速率的先驗(yàn)知識(shí)，通常只能在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行搜索，而且只能通過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的積累獲得更好的檢測(cè)性能。3.2干擾樣式的效能評(píng)估準(zhǔn)則在評(píng)估性能之前，首先介紹評(píng)價(jià)方法及參數(shù)。誤碼率：誤碼率是衡量干擾效果最重要的參數(shù)，通過(guò)干擾使接收方解調(diào)器的誤碼率足夠大，以至于無(wú)法正常通信，則達(dá)到了干擾目的。例如：在話音傳輸中，只要被干擾數(shù)據(jù)達(dá)到30%或以上，就會(huì)大大降低話音的理解度，這樣就足以有效阻止消息的傳輸。時(shí)域和頻域準(zhǔn)則：從時(shí)域來(lái)說(shuō)，為了獲得有效干擾就必須保證干擾與信號(hào)在時(shí)域上的重合，即時(shí)域上的瞄準(zhǔn)（這里我們指的是壓制式干擾，欺騙式干擾則另當(dāng)別論）。從頻域來(lái)講，干擾信號(hào)必須與信號(hào)一樣通過(guò)接收機(jī)選擇系

16、統(tǒng)進(jìn)入接收機(jī)，通信干擾才有效。所以通信干擾必須要有與信號(hào)相近似的頻域特性，或在頻域上重疊。壓制系數(shù)：隨著干擾功率的增加，信道的傳輸速率降低，信息損失增加。當(dāng)信息損失增加到規(guī)定的量值(這個(gè)量值通常是根據(jù)戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用準(zhǔn)則預(yù)先確定的)時(shí)，就認(rèn)為這時(shí)通信系統(tǒng)已無(wú)法正常工作了（如之前提到的話音通信中30%損失）。在確保干擾對(duì)無(wú)線通信接收機(jī)系統(tǒng)完全壓制的情況下，接收系統(tǒng)輸入端的干擾功率與信號(hào)功率之比稱(chēng)為壓制系數(shù)K。有效干擾距離：通信干擾系統(tǒng)的有效作用距離是衡量通信干擾能力的另一個(gè)重要指標(biāo)，實(shí)際上，它是一個(gè)多變量的函數(shù)，不但與干擾機(jī)有關(guān)，而且與通信接收機(jī)的體制、性能、相互之間的空間配置關(guān)系以及通信機(jī)使用者的水平

17、有關(guān)。分析表明，在其他條件相同的情況下，有效干擾距離與壓制系數(shù)有一定的反比關(guān)系，要求的壓制系數(shù)越高，則有效干擾距離越大。穩(wěn)定性：一個(gè)好的干擾機(jī)，不但干擾能力強(qiáng)，而且性能也需要足夠穩(wěn)定。3.3對(duì)直擴(kuò)系統(tǒng)的干擾樣式干擾樣式即干擾信號(hào)的形成方式，或用于調(diào)制干擾載頻的調(diào)制信號(hào)樣式。按干擾樣式通信干擾可以分為壓制式干擾和欺騙式干擾兩類(lèi)。壓制式干擾是使敵方通信設(shè)備收到的有用信息模糊不清或被完全掩蓋，以致通信中斷。根據(jù)對(duì)目標(biāo)信號(hào)的破壞程度分為全壓制干擾、部分壓制干擾和掃頻干擾。其中部分壓制干擾又稱(chēng)破壞性干擾，即利用噪聲、語(yǔ)言、脈沖等干擾樣式使用敵接收終端的人，機(jī)對(duì)信息判決制造困難或引起混亂，通信雖未完全中斷

18、，但造成通信時(shí)間遲滯，接收信息的差錯(cuò)率或誤碼率提高等。欺騙式干擾是在敵方使用的通信信道上，模仿敵方的通信方式，語(yǔ)音等信號(hào)特征，從而造成其接收方判斷失誤或產(chǎn)生錯(cuò)誤行動(dòng)。本文將對(duì)當(dāng)前重點(diǎn)的壓制干擾和欺騙干擾方式進(jìn)行仿真分析。3.3.1 單頻干擾單頻干擾是指使用單個(gè)正弦波或者多個(gè)正弦波的干擾信號(hào)。當(dāng)只使用單個(gè)正弦波時(shí)，稱(chēng)為單音干擾，當(dāng)使用多個(gè)正弦信號(hào)時(shí)，稱(chēng)為多音干擾。單音干擾也叫點(diǎn)頻干擾。3.3.2窄帶干擾窄帶干擾相對(duì)于單音干擾具有多頻率成分，有一定的帶寬，是一種人為加入信道的干擾。窄帶干擾信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)窄于信號(hào)帶寬，所以干擾信號(hào)在時(shí)域和頻域能量都很集中，功率利用率高。3.3.3跟蹤轉(zhuǎn)發(fā)式干擾轉(zhuǎn)發(fā)式

19、干擾是屬于欺騙式干擾的一種，指轉(zhuǎn)發(fā)式干擾機(jī)收到目標(biāo)信號(hào)后，按照一定的規(guī)則進(jìn)行調(diào)制后再轉(zhuǎn)發(fā)出去的干擾方式。干擾信號(hào)一般具有與被干擾擴(kuò)頻信號(hào)類(lèi)似的特點(diǎn)，與被干擾信號(hào)具有較強(qiáng)相關(guān)性。3.3.4脈沖干擾脈沖干擾是指干擾信號(hào)以高瞬時(shí)功率脈沖的方式發(fā)射，是間歇性發(fā)射大功率干擾的技術(shù)。利用脈沖的高功率、寬頻譜的特性，對(duì)直擴(kuò)系統(tǒng)進(jìn)行全域覆蓋，達(dá)到掩蔽有用信號(hào)的目的。3.3.5 均勻分布隨機(jī)二元碼調(diào)相噪聲干擾均勻分布的隨機(jī)二元碼調(diào)相噪聲具有方波式的相位特點(diǎn)，與BPSK（或多相）調(diào)制的直擴(kuò)信號(hào)具有相同或相似的頻域、時(shí)域、電平域特征，能夠?qū)PSK（或多相）調(diào)制的直擴(kuò)信號(hào)進(jìn)行高效干擾。當(dāng)干擾信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)后，可以使

20、接收碼元產(chǎn)生錯(cuò)誤判決，從而導(dǎo)致誤碼率上升，實(shí)現(xiàn)干擾的目的。第四章 直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)抗干擾性能分析4.1仿真軟件介紹Simulink 是 MATLAB 中的一種可視化仿真工具, 是一種基于 MATLAB的框圖設(shè)計(jì)環(huán)境, 是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、 仿真和分析的一個(gè)軟件包, 被廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、 非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。 Simulink 可以用連續(xù)采樣時(shí)間、 離散采樣時(shí)間或兩種混合的采樣時(shí)間進(jìn)行建模, 它也支持多速率系統(tǒng), 也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。為了創(chuàng)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型,Simulink 提供了一個(gè)建立模型方塊圖的圖形用戶(hù)接口 ( GUI ) , 這個(gè)創(chuàng)

21、建過(guò)程只需單擊和拖動(dòng)鼠標(biāo)操作就能完成, 它提供了一種更快捷、 直接明了的方式, 而且用戶(hù)可以立即看到系統(tǒng)的仿真結(jié)果。4.2直擴(kuò)通信對(duì)抗系統(tǒng)建模4.2.1仿真方法介紹直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)主要組成分為7個(gè)部分，分別為信源部分、擴(kuò)頻部分、調(diào)制部分、信道傳輸部分、解調(diào)部分、解擴(kuò)部分和信宿部分。其系統(tǒng)組成框圖如下圖所示。直擴(kuò)系統(tǒng)框圖衡量通信系統(tǒng)性能的指標(biāo)是誤比特率（BER），軟件仿真主要的估值方法包括：蒙特卡羅、重點(diǎn)抽樣等方法，本文主要采用蒙特卡羅的方法。蒙特卡羅是對(duì)錯(cuò)差計(jì)數(shù)并求平均的直接方法，為保證90%的置信度，并使BER估值的置信區(qū)間足夠小(0.1DB),要求仿真中的差錯(cuò)個(gè)數(shù)至少為10，因此當(dāng)BE

22、R10-2時(shí)，需要的仿真樣本數(shù)應(yīng)大于1000。4.2.2直擴(kuò)系統(tǒng)仿真參數(shù)設(shè)置由于通信干擾系統(tǒng)通常包括偵察部分和干擾部分，為簡(jiǎn)化仿真，本文假定目標(biāo)參數(shù)被偵測(cè)系統(tǒng)所偵獲，即獲得了一定的先驗(yàn)知識(shí)。同時(shí)，由于通信信號(hào)通常會(huì)在中頻進(jìn)行信號(hào)處理，因此本文仿真亦以中頻仿真為主，其仿真圖如下：直擴(kuò)系統(tǒng)仿真框圖參數(shù)設(shè)置：仿真時(shí)間設(shè)定為10秒，其中隨機(jī)二進(jìn)制信源產(chǎn)生100bit/s的隨機(jī)碼元，碼元寬度為0.01s；gold序列發(fā)生器產(chǎn)生擴(kuò)頻倍數(shù)為10倍的擴(kuò)頻碼，即碼元寬度為0.001s；采樣頻率為10kHz，每個(gè)擴(kuò)頻碼元被采樣10個(gè)點(diǎn)，即采樣間隔為0.0001s；載頻設(shè)定為10MHz，即10000Hz；高斯信道信噪比設(shè)定為20DB，即信號(hào)功率與信道均方根噪聲功率相同，信號(hào)基本被噪聲掩蓋。4.2.3干擾系統(tǒng)仿真參數(shù)設(shè)置由最佳干擾理論可知，要對(duì)信號(hào)產(chǎn)生有效干擾，必須模擬有用信號(hào)的信號(hào)形式，干擾信號(hào)應(yīng)該具有有用信號(hào)的時(shí)頻特性。在直擴(kuò)通信系統(tǒng)中，我們使用的是經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻二次調(diào)制的數(shù)字信號(hào)，具有擴(kuò)頻碼隨機(jī)特性。最為干擾方，很難獲得擴(kuò)頻碼的具體形式，所以無(wú)法產(chǎn)生一個(gè)與被干擾擴(kuò)頻通信系統(tǒng)使用的擴(kuò)頻碼一致的隨機(jī)信號(hào)。因此，我們使用伯努利二進(jìn)制碼發(fā)生器產(chǎn)生一定速率的均