产生一条谱线,即率线。该谱线产生的实质是由于扩频码序列的很强自相关特性引起的,此方法通过检测率线的存在与否就可以判定信号是否存在。这种检测方法和通信中码元同步中使用的方法类似,不同的是我们在侦察过程中并不知道码元速率的先验知识,通常只能在一定的范围内进行搜索,而且只能通过较长时间的积累获得更好的检测性能。
3.2干扰样式的效能评估准则
在评估性能之前,首先介绍评价方法及参数。 误码率:误码率是衡量干扰效果最重要的参数,通过干扰使接收方解调器的误码率足够大,以至于无法正常通信,则达到了干扰目的。例如:在话音传输中,只要被干扰数据达到30%或以上,就会大大降低话音的理解度,这样就足以有效阻止消息的传输。
时域和频域准则:从时域来说,为了获得有效干扰就必须保证干扰与信号在时域上的重合,即时域上的瞄准(这里我们指的是压制式干扰,欺骗式干扰则另当别论)。从频域来讲,干扰信号必须与信号一样通过接收机选择系统进入接收机,通信干扰才有效。所以通信干扰必须要有与信号相近似的频域特性,或在频域上重叠。
压制系数:随着干扰功率的增加,信道的传输速率降低,信息损失增加。当信息损失增加到规定的量值(这个量
值通常是根据战术运用准则预先确定的)时,就认为这时通信系统已无法正常工作了(如之前提到的话音通信中30%损失)。在确保干扰对无线通信接收机系统完全压制的情况下,接收系统输入端的干扰功率与信号功率之比称为压制系数K。
有效干扰距离:通信干扰系统的有效作用距离是衡量通信干扰能力的另一个重要指标,实际上,它是一个多变量的函数,不但与干扰机有关,而且与通信接收机的体制、性能、相互之间的空间配置关系以及通信机使用者的水平有关。分析表明,在其他条件相同的情况下,有效干扰距离与压制系数有一定的反比关系,要求的压制系数越高,则有效干扰距离越大。
稳定性:一个好的干扰机,不但干扰能力强,而且性能也需要足够稳定。 3.3对直扩系统的干扰样式
干扰样式即干扰信号的形成方式,或用于调制干扰载频的调制信号样式。按干扰样式通信干扰可以分为压制式干扰和欺骗式干扰两类。压制式干扰是使敌方通信设备收到的有用信息模糊不清或被完全掩盖,以致通信中断。根据对目标信号的破坏程度分为全压制干扰、部分压制干扰和扫频干扰。其中部分压制干扰又称破坏性干扰,即利用噪声、语言、脉冲等干扰样式使用敌接收终端的人,机对
信息判决制造困难或引起混乱,通信虽未完全中断,但造成通信时间迟滞,接收信息的差错率或误码率提高等。欺骗式干扰是在敌方使用的通信信道上,模仿敌方的通信方式,语音等信号特征,从而造成其接收方判断失误或产生错误行动。本文将对当前重点的压制干扰和欺骗干扰方式进行仿真分析。 3.3.1 单频干扰
单频干扰是指使用单个正弦波或者多个正弦波的干扰信号。当只使用单个正弦波时,称为单音干扰,当使用多个正弦信号时,称为多音干扰。单音干扰也叫点频干扰。 3.3.2窄带干扰
窄带干扰相对于单音干扰具有多频率成分,有一定的带宽,是一种人为加入信道的干扰。窄带干扰信号的带宽远远窄于信号带宽,所以干扰信号在时域和频域能量都很集中,功率利用率高。 3.3.3跟踪转发式干扰
转发式干扰是属于欺骗式干扰的一种,指转发式干扰机收到目标信号后,按照一定的规则进行调制后再转发出去的干扰方式。干扰信号一般具有与被干扰扩频信号类似的特点,与被干扰信号具有较强相关性。 3.3.4脉冲干扰
脉冲干扰是指干扰信号以高瞬时功率脉冲的方式发射,是间歇性发射大功率干扰的技术。利用脉冲的高功率、宽频谱的特性,对直扩系统进行全域覆盖,达到掩蔽有用信号的目的。
3.3.5 均匀分布随机二元码调相噪声干扰
均匀分布的随机二元码调相噪声具有方波式的相位特点,与BPSK(或多相)调制的直扩信号具有相同或相似的频域、时域、电平域特征,能够对BPSK(或多相)调制的直扩信号进行高效干扰。当干扰信号进入接收机后,可以使接收码元产生错误判决,从而导致误码率上升,实现干扰的目的。
第四章 直接序列扩频通信系统抗干扰性能分析 4.1仿真软件介绍
Simulink 是 MATLAB 中的一种可视化仿真工具, 是一种基于 MATLAB的框图设计环境, 是实现动态系统建模、 仿真和分析的一个软件包, 被广泛应用于线性系统、 非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。 Simulink 可以用连续采样时间、 离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模, 它也支持多速率系统, 也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型,Simulink 提供了一个建立模型方块图的图形用户接口 ( GUI ) , 这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能
完成, 它提供了一种更快捷、 直接明了的方式, 而且用户可以立即看到系统的仿真结果。 4.2直扩通信对抗系统建模 4.2.1仿真方法介绍
直接序列扩频通信系统主要组成分为7个部分,分别为信源部分、扩频部分、调制部分、信道传输部分、解调部分、解扩部分和信宿部分。其系统组成框图如下图所示。
直扩系统框图
衡量通信系统性能的指标是误比特率(BER),软件仿真主要的估值方法包括:蒙特卡罗、重点抽样等方法,本文主要采用蒙特卡罗的方法。蒙特卡罗是对错差计数并求平均的直接方法,为保证90%的置信度,并使BER估值的置信区间足够小(0.1DB),要求仿真中的差错个数至少为10,因此当BER<10时,需要的仿真样本数应大于1000。
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直接序列扩频通信系统抗干扰性能分析教学提纲
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