《通信對抗原理》大作業(yè)(第四組)

12波形。擾及錐形音頻干擾等四種干擾信號。下面將分別介紹這四種干擾信號。噪聲調(diào)幅干擾信號的時域表達式為：J(t)=[U0+Un(t)]cos(wjt+j)其中，調(diào)制噪聲Un(t)為零均值，方差為sEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up4(2),n)，在區(qū)間[-U0,￥]分布的j為[0,2p]均勻分布，且為與Un(t)獨立的隨機EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(B),n)2式中，EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up1(B),n)(t)為調(diào)制噪聲Un(t)的相關(guān)函數(shù)。EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up0(B),n)+sEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up10(2),n)3它等于載波功率U02/2與調(diào)制噪聲功率sEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up5(2),n)的一半的和。其又可改寫Pt=UEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up10(2),n)(1+mEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up3(2),Ae))2U0=U噪聲調(diào)幅信號的功率譜可由噪聲調(diào)幅定理經(jīng)傅立葉變換求Gj(f)=4òEQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up2(￥),0)Bj(t)cos2pftdt=d(f-fj)+EQ\*jc3\*hps24\o\al(\s\up7(1),4)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(G),n)(fj-fEQ\*jc3\*hps24\o\al(\s\up7(1),4)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(G),n)f-fj)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(G),n)f)為調(diào)制噪聲的功率譜，第一項代表載波的功率譜，后兩項代表調(diào)制噪聲功率譜的對稱平移。%噪聲調(diào)幅干擾u=wgn(1,N,wpp);%產(chǎn)生高斯白噪聲，wpp為以dbw為單位指定輸出噪聲的強度ws=14e6;%阻帶截止頻率[n1,wn1]=buttord(wp/(fs/2),ws/(fs/2),rp,rs);%用于計算巴特沃斯數(shù)字濾波器的階數(shù)N和3dB截止頻率wc。4[b,a]=butter(n1,wn1);%計算N階巴特沃斯數(shù)字濾波器系統(tǒng)函數(shù)濾波器系數(shù)，B為分子，A為分母subplot(4,1,1),plot(t1,u1),title('噪聲調(diào)制波形');xlabel('時間'),ylabel('幅度'),title('調(diào)制噪聲功率譜');subplot(4,1,2),plot(t1仿真結(jié)果如圖8.1所示：圖8.1噪聲調(diào)幅信號仿真結(jié)果52噪聲調(diào)頻干擾信號噪聲調(diào)頻干擾信號的時域表達式為：均勻分布，且與u(t)相互獨立的隨機變量，Uj為噪聲調(diào)頻信號的j為噪聲調(diào)頻信號的中心頻率，KFM為調(diào)頻斜率。式中，σ2(t)為調(diào)幅函數(shù)2πKFM[e(t+t)-e(t)]的方差，其為KEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up5(2),F)M[EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(B),e)(0)-EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(B),e)(t)]式中Be(t)為e(t)的自相關(guān)函數(shù)，它可由調(diào)制噪聲u(t)的功率譜EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(G),n)(f)變換求得。設(shè)其具有帶限均勻譜，如下式所示：EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(G),n)則e(t)的功率譜EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(G),e)(f)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(F),n)其它fe2nGe2n.2KEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up5(2),F)M[EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(B),e)(0)-EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(B),e)(t)].2KEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up4(2),F)MFndfnΩndΩnEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(F),n)feEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(F),n)fde/ΔEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(F),n)為有效調(diào)頻指數(shù)，其中fde為有效調(diào)頻帶寬。噪聲調(diào)頻信號功率譜的表達式為：6+s2(t)dt+s2(t)dt=Ujn]dtU2-(f-)2U2-(f-)22pfdefdEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up0(F),m)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up0(F),m)+(ff)22DEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up0(F),n)-j%噪聲調(diào)頻干擾wpp=6;%以dBW為單位的指定輸出噪聲的強度fj=35e6;fs=4*fj;Tr=520e-6;%載波頻率和采樣頻率以及搜索時間，Tr為采樣的總時間u=wgn(1,N,wpp);%高斯白噪聲wpp輸出強度，N為采樣wp=10e6;%通帶截止頻率ws=13e6;%阻帶截止頻率rp=2;rs=50;%通帶最大衰減系數(shù)為2，阻即功率下降一半是對應(yīng)的頻率7[b,a]=butter(Nn,wn);%計算濾波器系統(tǒng)函數(shù)分子分母多項式系數(shù)B和Au1=filter(b,a,u);%一階濾波，ul為濾波結(jié)果序列，b為輸入x的系數(shù)，a表示輸出y的系數(shù)，u為濾波前的輸入序列率'),ylabel('功率')%一個傅里葉變換，由時域轉(zhuǎn)為頻域title('調(diào)制噪聲功率譜');subplot(4,1,2),plottitle('噪聲調(diào)頻干擾已調(diào)波功率譜')仿真結(jié)果如圖8.2所示：83音頻干擾信號音頻干擾是指使用單個正弦波或者多個正弦波的干擾信號。稱為多音干擾。J(t)=Ujsin(wjt+j)9圖8.3-1單音干擾時域波形和頻譜仿真程序如下：%單音干擾title('單音干擾的信號波形');title('單音干擾的功率譜');LJ(t)=?Ujnsin(wnt+j多音干擾的功率譜為多根等間隔的譜線。獨立多音干擾的時仿真程序如下：%多音干擾1title('多音干擾的信號波形');title('多音干擾的功率譜');%title('多音干擾的功率譜');4梳狀譜干擾信號如果在某個頻帶內(nèi)有多個離散的窄帶干擾，形成多個窄帶譜nnnjnJ(t)=EQ\*jc3\*hps9\o\al(\s\up12(L),?)J(t)=EQ\*jc3\*hps9\o\al(\s\up12(L),?)A(t)cos(wt+(nnnjnn=1n=1式中，Jn(t)為第n個窄帶調(diào)幅干擾信號；EQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up0(A),n)(t)為窄帶干擾信號的包絡(luò)，jn(t)為干擾信號的相位；wn為干擾角頻率。%梳狀干擾%產(chǎn)生標準正態(tài)分布的隨機數(shù)%第一個干擾信號的功率為零%選定的下限頻率%選定的上限頻率%采樣頻率%初始頻率%下限頻率%上限頻率%給定的一個參數(shù)%窗函數(shù)的beta參數(shù)%濾波器階數(shù)%截止頻率%截止頻率為wc的N階凱瑟窗函數(shù)%對凱瑟窗函數(shù)進行傅里葉變換%對凱瑟窗函數(shù)進行卷積運算%產(chǎn)生信號的時間長度與時間間隔%頻率間隔%干擾信號%干擾信號的頻率遞增%干擾信號累加仿真結(jié)果如圖8.4所示：圖8.4梳狀譜干擾信號仿真結(jié)果5錐形音頻干擾信號前面介紹的幾種信號屬于壓制式干擾，而錐形音頻干擾屬于J(t)=Ujd(t)Un(t)式中，Uj是干擾信號的幅度；un(t)是均值為0，方差為cEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up5(2),n)的窄帶EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(T),a)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(T),a)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(T),a)%錐形音頻干擾%信號各項參數(shù)%窗函數(shù)的各項參數(shù)%fir1是用窗函數(shù)法設(shè)計線性相位FIRDF的工具箱函數(shù)，以實現(xiàn)線性相位FIRDF的標準窗函數(shù)法設(shè)計。%hn=fir1（M，wc返回6dB截止頻率為wc的M階（單位量）濾波器系數(shù)向量hn，默認%選用哈明窗。得到噪聲信號進過濾波器的信號s。h=fir1(N,wc,kaiser(N+1,beta));%單位脈沖，由圖s=conv(n,h);%卷積得到s，s是一個經(jīng)過濾仿真結(jié)果如圖8.5所示：圖8.5錐形音頻干擾信號仿真結(jié)果第9題：干擾效果仿真。仿真產(chǎn)生各種通信信號和通信干擾信號，送入通信接收機進行解調(diào)。在不同干信比下統(tǒng)計干擾效果。1高斯白噪聲對DSB信號的干擾以下是對不同干信比條件下高斯白噪聲對DSB信號的干擾仿真。仿真程序如下：%DSB信號加入噪聲后解調(diào)程序:通信信號為DSB信號，干擾信號為高斯白噪聲ts=0.01;%定義變量區(qū)間步長t0=2;%定義變量區(qū)間終止值fc=10;%給出相干載波的頻A=2;%定義輸入信號幅度xzb=2;%輸入小信躁比(dB)，干信比即信噪比的倒數(shù)nit=sqrt(fangcha).*randn(h,psnt=psmt+nit;%輸出疊加小信噪比已調(diào)信號波形nit1=sqrt(fangcha1).*ranpsnt1=psmt+nit1;%輸出已調(diào)信號波形title('大干信比高斯白躁聲');title('疊加大干信比已調(diào)信號波形');title('小干信比高斯白躁聲');%畫出輸入信號與噪聲疊加波形title('疊加小干信比已調(diào)信號波形');%畫出輸出信號波形波形[n1,wn1]=buttord(0.1,1,1,60,'s');%用于計算巴特沃斯數(shù)字濾波器的階數(shù)N和3dB截止頻率wc。[b,a]=butter(n1,wn1);%計算N階巴干擾效果如下：圖9.1-1調(diào)制信號+載波產(chǎn)生通信信號DSB信號圖9.1-2干擾信號為噪聲，在不同干信比的情況下通信信號波形圖9.1-3在不同干信比的情況下通信信號波形與原始通信信號比較圖9.1-4對受干擾的通信信號解調(diào)圖9.1-5在不同干信比下解調(diào)結(jié)果與調(diào)制信號對比2較嚴重。2噪聲調(diào)頻干擾信號對2PSK信號的干擾以下是噪聲調(diào)頻干擾信號對2PSK信號的干擾仿真。仿真代碼如下：%噪聲調(diào)頻干擾2PSK%信號調(diào)制title('調(diào)制信號的時域波形')title('調(diào)制信號的頻域波形')%噪聲信號title('噪聲信號的時域波形')title('噪聲信號的頻域波形')%合成信號title('合成信號的時域波形')title('合成信號的頻域波形')title('解調(diào)后的時域波形')title('解調(diào)后的頻域波形')%低通濾波器title('濾波后的時域波形')title('濾波后的頻域波形')仿真效果如下：圖9.2-1調(diào)制信號的時域和頻域波形圖9.2-2噪聲信號的時域和頻域波形圖9.2-3合成信號的時域和頻域波形圖9.2-4合成信號解調(diào)后的時域和頻域波形圖9.2-5濾波后的時域和頻域波形3錐形音頻干擾信號對2ASK信號的干擾以下是錐形音頻干擾信號對2ASK信號的干擾仿真。仿真代碼如下：%錐形干擾信號干擾2ASK信號%產(chǎn)生錐形干擾信號title('錐形干擾信號的時域波形')title('錐形干擾信號的頻域波形')%調(diào)制信號與干擾信號疊加title('通信信號被干擾后的時域波