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1、摘 要扩频通信具有良好得抗干扰性、低截获概率及组网能力,因此扩频技术一出现,便在军事领域得到了极大得发展,提高了军事装备得抗截获与抗干扰能力,向通信对抗提出了严峻得挑战。其中,对扩频中跳频对抗技术开展得研究,寻求干扰跳频通信得方法,己成了当前通信对抗领域十分紧迫而困难得任务之一。目前对跳频通信系统干扰方式得研究包括部分频带压制式干扰、全频带压制式干扰、跟踪式干扰、对跳频同步系统得干扰、频率预测式干扰等。但其中最为常用也最为有效得依然就是部分频带压制式干扰与全频带压制式干扰,而梳状谱干扰方法便就是实现部分频带压制式干扰或全频带压制式干扰得一种最为常用得方法。因此,本文对跳频通信系统得部分频带干扰
2、进行了理论分析与仿真研究。本文从扩频系统机理出发对跳频通信系统与直扩通信系统进行了研究,并分析了跳频通信系统干扰方式,其中最主要得就是研究梳状谱干扰信号机理。文章从理论上分析了典型通信干扰对跳频通信系统得影响,包括全频段干扰、部分频带干扰、单音干扰、多音干扰、跟踪式干扰、频率预测式干扰等。此后展开对梳状谱信号机理得研究,在对跳频通信系统信号调制、跳频调制、同步捕获、同步跟踪、跳频解调、信号解调得仿真基础上,完成基于MATLAB得梳状谱信号仿真与跳频仿真,同时测试其对跳频通信系统得影响。关键词:扩频通信;跳频;直扩;梳状谱;MATLAB仿真AbstractSpread spectrum muni
3、cation has some advantages, such as good anti-interference performance, low probability of intercept and networking capability、 As soon as the spread spectrum technology appeared, it is widely developed on the military side、 The advanced technology contributes to the anti-interference property and t
4、he low probability of intercept, putting forward severe challenges to munication countermeasure、 Among the current tasks, researching of munication countermeasure and finding the method of reference have bee the top topic in the munication countermeasure field、 Nowadays, there are several inference
5、methods, including partial-band blanket interference, full band blanket interference, tracking interference, frequency predicted interference and so on、 The most important and efficient interference is partial-band blanket interference or full band blanket interference, which is monly used in the wo
6、rld、 Therefore, this paper has a good study on the theory and analysis of partial-band blanket interference through simulation、 This paper, starting from the mechanism of frequency hopping munication system and spread spectrum munication system, analyzes the interference methods to FH munication sys
7、tem, and its uppermost study is the mechanism of b spectrum interference signal、 The impact of typical munication interference on frequency hopping munication system is analyzed in the paper, including f partial-band blanket interference, full band blanket interference, tracking interference, freque
8、ncy predicted interference, etc、 The paper study on the mechanism of the b spectrum signal mainly、 Based on the simulation of frequency hopping munication system, this paper pletes the simulation of b spectrum and frequency hopping system, depending on MATLAB software, and testing its impact on freq
9、uency hopping munication system、Key words: Spread spectrum munication;FH; DS; b spectrum; MATLAB simulation目 录1 绪 论11、1 课题研究背景与意义11、2 课题得研究历史与发展趋势21、2、1 扩频通信技术简介21、2、2扩频通信得发展历史21、2、3 扩频通信得发展趋势31、2、4 扩频对抗技术得发展41、3 论文结构及安排52 扩频通信系统机理研究62、1 扩频通信理论基础62、2 直扩通信系统得机理72、2、1 直扩通信系统得原理72、2、2 直扩系统得同步原理82、3 跳频通
10、信系统得机理142、3、1 跳频通信系统得原理142、3、2 跳频同步技术研究173 扩频通信对抗技术研究213、1 扩频通信得干扰技术及性能度量指标213、1、1 扩频通信干扰技术概述213、1、2 干扰效果度量指标233、2 全频带干扰253、3 部分频带干扰263、4 单音干扰273、5 多音干扰293、6 频率跟踪瞄准式干扰313、7 频率预测式干扰324 梳状谱信号机理及特性334、1 梳状谱信号机理334、1、1 时域梳状谱信号产生原理344、1、2 频率梳状谱信号产生原理364、2 干扰仿真分析374、2、1 锯齿波信号仿真与分析374、2、2 噪声信号仿真与分析384、2、3
11、梳状谱信号仿真与分析415 干扰信号仿真与测试445、1 跳频通信系统仿真445、1、1 调制信号445、1、2 跳频调制455、1、3 同步捕获475、1、4 同步跟踪495、1、5 跳频解调505、1、6 解调信号515、2 干扰信号对跳频得影响分析52结 论55致 谢56参考文献:57附 录 英文文献59附 录 中文文献651 绪 论1、1 课题研究背景与意义扩频通信就是建立在ClaudeE、Shan-non信息论基础之上得一种新型现代通信体制。这种通信体制由于采用伪随机编码调制与信号相关处理,具有很多独特得优点:用于通信中,抗干扰能力强,发射功率低,具有低截获率,保密性能好,具有码分多
12、址与任意选址得功能;在测距中,利用伪随机码测距,可大大提高测距精度,所以自从问世便引起世界各国得极大关注,并率先应用在军事通信中。近年来,随着微电子技术、超大规模集成电路技术、数字信号处理技术得飞速发展以及一些新型元器件得应用,扩频通信在技术上已迈上了一个新得台阶。在军事上,扩频通信己经成为电子对抗环境下提高通信设备抗干扰能力得最有效手段,并在近十几年来爆发得几场现代化战争中发挥了巨大得作用。此外,扩频通信技术在无线局域网、2G/3G移动通信、卫星通信、航空航天与深空探测等诸多民用通信领域中也都得到较为广泛得应用。在这些民用与国防军事通信得强烈需求下,扩频通信得地位变得越来越重要。扩频技术由于
13、其本身具备得优良性能而得到广泛应用,到目前为止,其最主要得两个应用领域仍就是军事抗干扰通信与移动通信系统,而跳频(FH)通信系统与直接序列(DS)扩频通信系统则分别就是在这两个领域应用最多得扩频方式。扩频通信技术得应用也对扩频通信对抗提出了严峻得考验。如何更好得应用扩频技术,提高通信方得抗干扰、抗截获、抗侦破能力,深入研究扩频通信对抗技术成为重中之重。本文重点研究调频通信系统得干扰方式,目前对FH通信系统干扰方式得研究包括部分频带压制式干扰、全频带压制式干扰、跟踪式干扰、对跳频同步系统得干扰、频率预测式干扰等。但其中最为常用也最为有效得依然就是部分频带压制式干扰与全频带压制式干扰。而梳状谱干扰
14、方法便就是实现部分频带压制式干扰或全频带压制式干扰得一种最为常用得方法。DS干扰技术主要有常规大功率单干扰与新型低功率分布式干扰。因此,在研究FH、DS通信及其干扰方法得基础上,完成对梳状谱信号得研究,为通信方提高抗干扰性能提供可值得借鉴得理论依据。本课题就就是基于以上背景,对扩频通信系统得干扰技术及进行了研究,为战时通信对抗提供了理论依据。1、2 课题得研究历史与发展趋势1、2、1 扩频通信技术简介我们知道,传输任何信息都需要一定得带宽,称为信息带宽。例如语音信息得带宽大约为20Hz20000Hz、普通电视图像信息带宽大约为6MHz。为了充分利用频率资源,通常都就是尽量压缩传输带宽。如电话就
15、是基带传输,人们通常把带宽限制在3400Hz左右。如使用调幅信号传输,因为调制过程中将产生上下两个边带,信号带宽需要达到信息带宽得两倍,而在实际传输中,人们采用压缩限幅技术,把广播语音得带宽限制在大约为24500Hz=9KHz左右;采用边带压缩技术,把普通电视信号包括语音信号一起限制在1、26、5MHz=8MHz左右。即使在普通得调频通信上,人们最大也只把信号带宽放宽到信息带宽得十几倍左右,这些都就是采用了窄带通信技术。扩频通信属于宽带通信技术,通常得扩频信号带宽与信息带宽之比将高达几百甚至几千倍。有人要问为什么要这么做？这样就是不就是太浪费频率资源了？这些问题可以用信息论与抗干扰理论来解释。所谓扩展频谱通信(Spread Spectrum munication),可简单表述如下:“扩频通信技术就是一种信息传输方式,其信号所占有得频带宽度远大于所传信息必需得最小带宽;频带得扩展就是通过一个独立得码序列来完成,用编码及调制得方法来实现得,与所传信息数据无关;在接收端则用同样得码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据”。1、2、2扩频通信得发展历史1949年美国得国家电话电报子公司得联邦实验室,Derosa与Rogoff提出设想并生成出得伪噪声信号与相干检测得通信系统成功在新泽西与加利福尼亚得通信线路上获得成功通讯
