通信对抗原理第6章通信干扰原理ppt课件

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1、第6章 通信干扰原理第第6 6章章 通信干扰原理通信干扰原理6.1通信干扰系统的组成和分类通信干扰系统的组成和分类 6.2通信干扰体制和基本原理通信干扰体制和基本原理 6.3通信干扰样式通信干扰样式 6.4对模拟通信信号的干扰技术对模拟通信信号的干扰技术 6.5对数字通信信号的干扰技术对数字通信信号的干扰技术 习题习题 第6章 通信干扰原理6.1 通信干扰系统的组成和分类通信干扰系统的组成和分类6.1.1通信干扰的基本概念通信干扰的基本概念通信干扰是以破坏或者扰乱敌方通信系统的信息(语音或者数据)传输过程为目的而采取的电子攻击行动的总称。通信干扰系统通过发射与敌方通信信号相关联的某种特定形式的

2、电磁信号，破坏或者扰乱敌方无线电通信过程，导致敌方的信息网络体系中“神经”和“血管”如指挥通信、协同通信、情报通信、勤务通信等的信息传输能力被削弱甚至瘫痪。通信干扰技术是通信对抗技术的一个重要方面，是通信对抗领域中最积极、最主动和最富有进攻性的一个方面。在信息时代的今天，由于军事信息在现代战争中的作用越来越大，所以，以破坏和攻击敌方信息传输为目的的通信干扰的作用和地位也日益重要。 第6章 通信干扰原理下面我们介绍几个通信干扰技术常见的基本概念。1.信号和信息信号和信息通信干扰装备是以无线电通信系统为攻击对象的人为有源干扰设施。众所周知，通信系统的基本用途就是把有用的信息通过电磁波从一个地方传送

3、到另一个地方。在通信过程中，信息发送方使用的设备称为通信发射机，信息接收方使用的设备称为通信接收机，通信的过程就是信息传送的过程。但是严格来讲，通信系统所传送的客体并不是信息，而是信号，信号可以是连续的(模拟信号)，也可以是离散的(数字信号)。电报通信中的报文，电话通信中的语音以及电视中的图像、文字等都是信息的集合，信息的传输是依附于信号的传输来实现的。信息是信号的一种属性，是信号内容不确定性的统计的量度，信号内容的不确定性越大则其所包容的信息就越多，即该信号的信息量就越大。第6章 通信干扰原理信号在通信系统中被传送的过程是：信息源产生信息之后首先被变成为某种电信号(如音频信号、视频信号、数字

4、信号等)，这些信号在通信发射机中对载频进行调制，形成射频信号。被调制的携带了信息的射频信号(即通信信号)经处理、变换和功率放大之后由天线发射出去，经传播路径的衰耗之后，被接收天线感知并由通信接收机截获，经处理变换之后送到解调器，解调得到的信息送至通信接收终端，为终端所利用，完成通信过程。2.干扰目标干扰目标通信干扰的对象是通信接收系统，目的是削弱和破坏通信接收系统对信号的感知、截获及其信息的传输和交换能力，它并不削弱和破坏发射信号的设备。 第6章 通信干扰原理3.有效干扰有效干扰到目前为止，人们还没有研究出一种办法能用电子技术阻止无线电波从发射机传送到接收机。为了实现干扰，唯一可行的办法就是在

5、通信信号到达通信接收机的同时把干扰信号也送至通信接收机。干扰信号与通信信号经通信接收机线性部分变换、叠加之后进入解调器。解调器从通信信号中还原出被传送的信息，而干扰信号经解调之后形成的只能是干扰。由于解调器的非线性，在其输出端得到的除有用信号和干扰信号以外，还有干扰信号与通信信号相互作用所产生的杂散分量。这些杂散相对于信息来讲也是干扰。通信干扰的有效性的表现形式有四种。第6章 通信干扰原理1)通信压制由于干扰的存在，实际的通信接收机可能完全被压制，在给定时间内收不到任何有用信号或者只能收到零星的极少量有用信号，在通信接收终端所得到的有用信息量近似等于零。这样的干扰我们称之为有效干扰，我们说这时

6、的通信被(完全)压制了。2)通信破坏由于干扰的存在，实际的通信接收机虽然没有被完全压制，或者通信网没有完全被阻断，但其在恢复信息的过程中产生了大量的错误，差错的存在使得信号内含的信息量减少，接收终端可获取的信息量不足，通信效能降低，决策战争行动困难。这样的干扰我们称之为有效干扰，我们说这时的通信被破坏或被扰乱了。第6章 通信干扰原理3)通信阻滞由于干扰的存在，通信信道容量减小，信号的传输速率降低，单位时间内通信终端所获得的信息量减少，传送一定的信息量所花费的时间延长，干扰所造成的这种信息传输的延误使得通信接收终端不可能及时获取信息，(人或机)专家系统决策迟误，因而造成了战机的贻误。在战场上时间

7、就是生命，战机就是胜利。能够夺取时间、争取主动的干扰也是有效干扰，我们说这时的通信被阻滞了。4)通信欺骗巧妙地利用敌方通信信道工作的间隙，发射与敌方通信信号特征和技术参数相同、但携带虚伪信息的假信号，用以迷惑、误导和欺骗敌方，使其产生错误的行动或作出错误的决策。达到欺骗目的的欺骗干扰也是有效干扰，我们说这时的通信被欺骗了。 第6章 通信干扰原理4.压制系数压制系数为了定量地描述通信干扰对通信接收机影响的程度，引进“压制系数”(用Kj表示)的概念。压制系数Kj等于在确保通信干扰对通信接收机被完全压制(即上述第一种有效干扰形式)的情况下，在通信接收机输入端所必需的干扰功率与信号功率之比，即(6.1

8、-1) 其中，Pj是为保证被完全压制的情况下，在通信接收机输入端所必需的干扰功率；Ps为通信接收机输入端接收到的信号功率。第6章 通信干扰原理这里所说的“完全压制”是一个边界比较模糊的概念。一般来讲，若想在完全压制与非完全压制之间划一条界线的话，这条分界线与下面一些因素有关：(1)通信接收机终端信息的差错率(误码率)。譬如，多数研究人员认为，当无线电报或无线电话通信系统工作在传送报文的时候，完全压制的条件应该是传输差错率不小于50%。这个结论是一个统计的结果，分析与实践证明，在这样的差错率情况下，所收到的信息中所包含的有用信息实际上已趋近于零。 (2)干扰目标的重要程度。干扰目标的重要程度即威

9、胁优先等级。对那些威胁大、特别重要的目标，掌握的尺度就要严格些，而对那些不太重要，威胁等级不高的，譬如小型战术通信系统就可以放松些。第6章 通信干扰原理由压制系数的定义可知，Kj的量值与干扰的形式、接收的方法、信号的结构以及信号的特征(如信号在频率轴上的位置、信号内涵的先验水平等)有关。所以在谈及压制系数的时候必须指明是在什么样的传输形式、接收方法和信号特征情况下，对什么样的干扰而言，否则Kj的量值将是不确定的。5.最佳干扰最佳干扰(最佳干扰样式最佳干扰样式)由于军用无线电通信系统是多种多样的，其通信体制、信号形式、通信接收机的工作方式等各不相同，一种通用的、万能的、放之四海而皆准的最佳干扰样

10、式实际上是不存在的。所谓的最佳干扰就是“对于给定的信号形式和通信接收方式所需压制系数最小的那种干扰样式”。也就是说，为获得有效干扰，对于给定的信号形式和通信接收方式所需干扰信号电平(功率)最小的那种干扰样式就是最佳干扰。第6章 通信干扰原理6.1.2通信干扰的特点通信干扰的特点对通信过程的干扰是在通信技术诞生之前就已经客观存在的，如天电干扰、工业干扰等，但是人为有意的干扰却是在通信技术成功应用于战争之后才研究发展起来的。所以通信干扰从其诞生之日起就具有十分鲜明的特点，这些特点可归纳如下。通信干扰具有下列特点：(1)对抗性。通信干扰的目的不在于传送某种信息，而在于用干扰信号中携带的干扰信息去破坏

11、或者扰乱敌方的通信信息。通信干扰是以敌人的通信接收系统为直接目标，这一点十分明确。 (2)进攻性。通信干扰是有源的、积极的、主动的，它千方百计地“杀入”到敌方通信系统内部去，所以通信干扰是进攻性第6章 通信干扰原理的。即使是在电子防御中使用的通信干扰，也是进攻性的。(3)先进性。通信干扰以通信为对象，因此它必须跟踪通信技术的最新发展，并且要设法超过它，只有这样才能开发出克敌制胜的通信干扰设备来。但是世界各国通信技术的发展，特别是抗干扰军事通信技术的发展，都是在高度机密的情况下进行的，对敌情的探知比较困难。所以通信干扰是一项技术含量非常高的工作。(4)灵活性和预见性。作为对抗性武器，通信干扰系统

12、必须具备敌变我变的能力，现代战场情况瞬息万变，为了立于不败之地，通信干扰系统的开发和研究必须注重功能的灵活性和发展的预见性。 第6章 通信干扰原理(5)技术和战术综合性。同其他硬武器一样，通信干扰系统的作用不仅仅取决于其技术性能的优良，在很大程度上还取决于战术使用方法，如使用时机、使用程序以及在作战体系中与其他作战力量的协同等。(6)系统性。军事通信已经从过去单独的、分散的、局部的电台发展成为联合的、一体的、全局的数字网络化通信指挥系统。因此通信对抗也不能再是局部的、个别的、点对点的对抗行动了，它已是合同作战的一员，是现代战争中进行系统对抗和体系对抗不可或缺的力量。 第6章 通信干扰原理通信干

13、扰系统具有下列技术特点：(1)工作频带宽。通信干扰设备随着现代军用通信技术的发展，需要覆盖的频率范围已经相当宽，已从几兆赫、几十兆赫发展到几十千兆赫。在这样宽的工作频率范围内，不同频段上电子技术和电磁波的辐射与接收都有不同的特点和要求。(2)反应速度快。在跳频通信、猝发通信飞速发展的今天，目标信号在每一个频率点上的驻留时间已经非常短促。通信干扰必须在这样短的时间和整个工作频率范围内完成对目标信号的搜索、截获、识别、分选、处理、干扰引导和干扰发射，可见，通信干扰系统的反应速度必须十分迅速。第6章 通信干扰原理(3)干扰难度大。为实现有效干扰，在通信干扰技术领域中需要解决的技术难题相当多。譬如，与

14、雷达对抗比较，雷达是以接收目标回波进行工作的，回波很微弱，干扰起来相对比较容易；而通信是以直达波方式工作的，信号较强，所以对通信信号的干扰和压制比雷达干扰需要更大的功率。另外，雷达是宽带的，一般雷达干扰机所需频率瞄准精度为几兆赫数量级，而通信是窄带的，通信干扰所需频率瞄准精度为几赫到几百赫，即频率瞄准精度要求更高。再之，雷达系统的输出终端是显示器，而通信系统在多数情况下其终端判断者是智能的人，所以达到有效干扰更难。通信系统的发射机和接收机通常是在异地配置，通信干扰设备通常只能确定通信发射机的位置，而难以确切地知道通信接收机的位置。因此要实现对通信系统的定向干扰十分困难，为了实现对通信系统的有效

15、干扰，需要的干扰功率更大。第6章 通信干扰原理(4)对通信网干扰。随着通信系统的网络化，对通信干扰系统面临着更大的挑战。现代通信网是多节点、多路由的，破坏或者扰乱其中一个或者几个节点或者链路，只能使其通信效率下降，不能使其完全瘫痪或者失效。因此，对通信网的干扰与对单个通信设备的干扰有着显著的差别。对通信网的干扰目前还处于起步阶段，有大量的工作需要研究。(5)通信干扰的内涵。对通信信号的干扰的目的可以包含两种不同层面的含义，传统的通信干扰只关心信号层面的干扰，干扰的目的主要是破坏通信系统的信息传输过程，阻止其获取信息，它的重点是破坏通信信号传输的过程。而随着信息对抗技术的发展，人们越来越关心信息

16、层面的干扰，即通信信号携带的信息。这时，人们更关心的是如何破坏其信息处理的过程。 第6章 通信干扰原理6.1.3通信干扰系统的组成和工作流程通信干扰系统的组成和工作流程1.通信干扰系统的组成通信干扰系统的组成通信干扰系统由通信侦察引导设备、干扰控制和管理设备、干扰信号产生设备、功率放大器、天线等组成，其原理如图6.1-1所示。通信侦察引导设备主要用于对目标信号进行侦察截获，分析其信号参数，为干扰产生设备提供被干扰对象的信号参数、干扰样式和干扰参数，必要时还将进行方位引导和干扰功率管理支持。通信侦察引导设备在干扰过程中的另一个作用是对被干扰的目标信号进行监视，检测其信号参数和工作状态的变化，即时

17、调整干扰策略和参数。通信侦察引导设备通常有独立的接收天线，也可以与干扰发射共用天线。第6章 通信干扰原理图6.1-1 通信干扰系统组成原理 第6章 通信干扰原理干扰信号产生设备根据干扰引导参数产生干扰激励信号，形成有效的干扰样式。各种干扰样式和干扰方式的形成都基于干扰信号产生设备，它能够产生多种形式的干扰样式。干扰产生设备形成的信号称为干扰激励信号，它可以在基带(中频)产生干扰波形，然后经过适当的变换(如变频、放大、倍频等)，形成射频干扰激励信号；也可以直接在射频产生干扰激励信号。干扰激励信号的电平通常为0dBm左右，它送给功率放大器，形成具有一定功率的干扰信号。功率放大器是干扰系统中的大功率

18、设备，它的作用是把小功率的干扰激励信号放大到足够的功率电平。功率放大器输出功率一般为几百至数千瓦，在短波可以到达数十千瓦。干扰设备输出的干扰功率与干扰距离成正比，干扰距离越远，需要的干扰功率越大。受大功率器件性能的限制，在宽频段干扰时，功率放大器是分频段实现的，如将干扰频段划分为30100MHz、100500MHz、5001000MHz等。第6章 通信干扰原理发射天线是干扰设备的能量转换器，它把功率放大器输出的电信号转换为电磁波能量，并且向指定空域辐射。对干扰发射天线的基本要求是具有宽的工作频段、大的功率容量、小的驻波比、高的辐射效率和高的天线增益。提高天线增益和辐射效率、降低驻波比可以提高发

19、射天线的能量转换效率，使实际辐射功率增加，增强干扰效果。干扰管理和控制设备是侦察引导和干扰产生之间的桥梁。它管理和控制整个干扰系统的工作，并且根据侦察引导设备提供的被干扰目标的参数，进行分析并形成干扰决策，对干扰资源进行优化和配置，选择最佳干扰样式和干扰方式、控制干扰功率和方向，以最大限度地发挥干扰机的性能。 第6章 通信干扰原理2.通信干扰系统的工作流程通信干扰系统的工作流程为了实现对通信信号的有效干扰，必须满足干扰的重合条件。重合条件是指干扰信号与被干扰的通信信号在频域、时域、空域重合，如果其中某个域不重合，将难以发挥其效能。所谓重合是指两者的频率对准、时间一致和方向一致。因此，通信干扰机

20、一般需要通信侦察设备引导，这是其工作的第一阶段，即引导阶段。此时侦察引导设备需要获取通信信号的技术参数，包括目标信号的频率、调制样式、持续时间、通联参数、到达方向等特征参数。干扰机工作的第二阶段是干扰阶段,干扰阶段开始之前,干扰管理和控制设备根据引导设备提供的引导参数，形成干扰决策，然后按照既定的干扰方式启动干扰。此时干扰设备发射在频率、时间、方位上满足重合条件的干扰信号，开始实施干扰。 第6章 通信干扰原理干扰机工作的第三阶段是监视阶段。在实施了一定时间的干扰后，暂时停止干扰，对被干扰信号进行检测，判断其状态。如果该信号已经消失，则下一阶段将停止干扰；如果该信号转移到其他信道，则下阶段将调整

21、干扰频率；如果该信号存在并且参数没有变化，就继续干扰。在整个干扰机工作过程中，这三个阶段反复重复。下面进一步说明干扰机的工作流程，其过程如图6.1-2所示。 第6章 通信干扰原理图6.1-2 通信干扰的工作流程 第6章 通信干扰原理设通信电台A向电台B发出呼叫，B台做出应答。设电台A的呼叫在时刻t0到达干扰机，侦察引导设备对其进行分析处理，得到它的频率、调制样式、带宽、到达方向等相关信息。侦察引导设备根据信号参数判断其网台关系，确定它的接收机的方位，并以此调整干扰波束指向，引导干扰机在时刻t1发射干扰信号。经过一定时间(T=t2t1)的持续干扰，在t2时刻暂停干扰，对目标进行监视，监视时间Tl

22、ock=t3t2，查看被干扰信号的状态。如果信号消失，则停止干扰；如果信号没有消失，则在时刻t3重新开始干扰；如果出现新的信号(如B台的应答信号)，则重新进入引导状态，使干扰波束指向B台，开始新一轮干扰。如此不断重复，直到干扰任务结束。第6章 通信干扰原理6.1.4通信干扰的分类通信干扰的分类通信干扰可以按照不同的方法进行分类，由于分类依据的不同，通信干扰可以有许多种分类方法。1.按工作频段分类按工作频段分类按照通信干扰的工作频段，通信干扰设备可划分为针对超短波通信信号的超短波通信干扰、针对短波通信信号的短波通信干扰、针对微波通信信号的微波通信干扰、针对毫米波通信信号的毫米波通信干扰等。2.按

23、通信体制分类按通信体制分类按通信电台的通信体制分类，通信干扰分为针对长时间工作的固定工作频率的对常规通信信号的干扰、针对跳频通信的跳频通信干扰、针对扩频通信信号的扩频通信干扰、针对通信网信号的通信网干扰等。 第6章 通信干扰原理3.按照运载平台分类按照运载平台分类按照干扰设备的运载平台，可以将通信干扰划分为地面、车载、机载、舰载、星载通信干扰等。4.按照干扰频谱分类按照干扰频谱分类按照干扰信号的频谱宽度，可以将通信干扰划分为瞄准式通信干扰、半瞄准式通信干扰、拦阻式通信干扰等。5.按干扰样式分类按干扰样式分类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分为

24、欺骗式干扰和压制式干扰两类。 第6章 通信干扰原理1)欺骗式干扰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，冒充其通信网内的电台，发送伪造的虚假消息，从而造成敌接收方判断失误或产生错误行动。2)压制式干扰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。(1)全压制干扰。利用强大的干扰功率实施对目标信号完全压制，使敌接收终端的人、机对信息无法判决和无法通信的干扰，即通信完全中断。 第6章 通信干扰原理(2)部分压制干扰。部分压制干扰又称破坏性干扰或搅扰式干扰，即利用噪声、语音、音乐、脉冲等

25、干扰样式使敌接收终端的人、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。以定频语音通信为例：噪声对语音有极强的遮蔽效应，使语音无法判听；语音和音乐可以使听者发生错误的联想、精力被牵引从而削弱了对语言的判听能力；脉冲可以使听者心情烦乱，精力疲备，工作能力降低从而通信效果降低。(3)扫频干扰。扫频干扰是干扰机的频率在一定频率范围内按照某种规则变化的干扰形式。它是自动化程度较高的干扰方式，它可以在预设的多个信道中反复检测信号，一旦出现预设的通信信号，马上进行扫频干扰。第6章 通信干扰原理6.1.5通信干扰系统的主要技术指标通信干扰系统的主要技术

26、指标通信干扰系统的主要技术指标如下：(1)干扰频率范围。干扰频率范围是通信干扰系统的重要指标。干扰频率范围一般小于或等于通信侦察系统传统的侦察频率范围。其覆盖范围一般是0.1MHz3GHz，现代通信干扰系统的频率范围已经向微波和毫米波扩展，高端需要覆盖到40GHz。(2)空域覆盖范围。空域覆盖范围反映了通信干扰系统方位和俯仰角覆盖能力。通信干扰系统的俯仰覆盖通常是全向的，方位覆盖范围是全向或者定向的。空域覆盖范围可以分解为方位覆盖范围和俯仰覆盖范围两个指标。第6章 通信干扰原理(3)干扰信号带宽。干扰信号带宽是指干扰系统的瞬时覆盖带宽。干扰信号带宽与干扰体制和干扰样式有关。拦阻式干扰的干扰信号

27、带宽最大，可以达到几十到几百兆赫兹，瞄准式干扰带宽最小，一般为25200kHz。(4)干扰样式。干扰样式反映了通信干扰系统的适应能力。干扰样式越多，干扰系统的干扰能力越强。干扰样式包括噪声类干扰的窄带和宽带噪声干扰样式，欺骗类干扰样式等。干扰样式应依据被干扰目标的信号种类、调制方式、使用特点以及通信干扰装备的战术使命和操作使用方法等多方面因素来选取。为了能适应对多种体制的通信系统进行干扰，除常用的带限低音频高斯白噪声调频样式外，通信干扰装备一般还有多种干扰样式备用，如单音、多音、蛙鸣等干扰样式。第6章 通信干扰原理(5)可同时干扰的信道数。可同时干扰的通信信道数是指在实施干扰过程中，干扰信号带

28、宽可以瞬时覆盖的通信信道数目N，它与干扰信号带宽Bj和信道间隔fch有关，两者之间满足关系：(6.1-2) (6)干扰输出功率。干扰输出功率是干扰装备体现干扰能力的重要指标。但干扰能力是一个多变量函数，譬如，通信干扰装备总的干扰能力的数学表达式可以写成下面形式： (6.1-3) 第6章 通信干扰原理其中，Nj为干扰能力的数学表征量；A为某一个系数，Pj为干扰发射机的输出功率；Bj为干扰带宽；f为干扰载频相对于信号载频的瞄准偏差。由式(6.1-3)可知，干扰发射机的输出功率只是干扰能力的一个方面。为保证一定的干扰能力，增大干扰发射机输出功率与减小干扰带宽(在一定限度内)和降低频率瞄准误差是一样可

29、取的。因此在设计通信干扰装备的时候应该在这些技术参数之间权衡利弊，折中选取。一般情况下，干扰发射机的输出功率根据任务的不同可以有几瓦、几十瓦、几百瓦、几千瓦或更大。第6章 通信干扰原理6.2 通信干扰体制和基本原理通信干扰体制和基本原理6.2.1通信干扰体制通信干扰体制1.瞄准式干扰瞄准式干扰瞄准式干扰是一种窄带干扰。当干扰频谱与信号频谱的带宽相等或近似相等，在频率轴上的位置以及出现的时间完全重合或近似于完全重合时，该种干扰称做准确瞄准式通信干扰，简称瞄准式干扰。瞄准式干扰的频率关系示意图如图6.2-1所示。瞄准式干扰的功率集中，干扰频带较窄，干扰能量几乎全部用于压制被干扰的通信信号，干扰功率

30、利用率高，干扰效果好。其缺点是一部干扰机只能干扰一个信号，并且需要精确的干扰频率引导，对干扰发射机的频率稳定度要求高。 第6章 通信干扰原理图6.2-1 瞄准式干扰的频率关系示意图 第6章 通信干扰原理2.半瞄准式干扰半瞄准式干扰半瞄准式干扰也是窄带干扰。干扰频谱的宽度稍大于信号带宽度，干扰频谱在频率轴上的位置完全覆盖信号，其出现的时间与信号近似于重合的干扰叫做半瞄准式干扰。其干扰信号的中心频率与通信信号频率不一定重合，并且干扰带宽与通信信号可能会部分重合。其干扰的频率关系示意图如图6.2-2所示。 半瞄准式干扰的特点与瞄准式干扰基本相同，但是其干扰功率利用率比瞄准式低。它通常作为一种备用形式

31、，当不能即时得到引导时可以发挥作用。 第6章 通信干扰原理图6.2-2 半瞄准式干扰的频率关系示意图 第6章 通信干扰原理3.拦阻式干扰拦阻式干扰拦阻式干扰属于宽带干扰。干扰频谱宽度远大于信号带宽，甚至一个干扰信号可覆盖多个通信信道，且干扰存在时间大于信号存在时间，也就是说在频谱上和时间上都可以同时干扰多个通信信号的干扰叫拦阻式干扰。拦阻式干扰依其频谱形式可分为连续频谱拦阻式干扰、部分频带拦阻式干扰和梳妆谱拦阻干扰。连续频谱控组式干扰的频率关系示意图如图6.2-3所示。 拦阻式干扰不需要精确的频率引导，设备相对简单，可以同时对付多个通信电台。其缺点是干扰功率分散且效率不高。在很多情况下，通信干

32、扰机同时具有瞄准干扰和拦阻干扰能力，以适应各种干扰任务的要求。 第6章 通信干扰原理图6.2-3 拦阻式干扰的频率关系示意图 第6章 通信干扰原理6.2.2通信干扰的基本原理通信干扰的基本原理1.通信干扰作用于模拟通信系统通信干扰作用于模拟通信系统1)干扰对话音的影响分析话音通信设备是最常见的模拟通信系统(连续信息传输系统)，话音通信传送的信息是语言和其他声音，话音通信接收系统终端的判决与处理机构是人，人的听力是耳与脑共同感知的结果，包括感受和判断两个过程。因此，当人从干扰的背景下判听话音信号时就必然会受干扰的影响，这些干扰对话音的影响表现在如下几个方面：(1)压制效应。当干扰声响足够强大时，

33、人们无法集中精力于对话音信号的判听；当干扰声响足够大而接近或达到人耳的痛阈时,听者由于本能的保护行动而失去对话音信号的判听能力。第6章 通信干扰原理(2)掩蔽效应。当干扰声响与话音信号的统计结构相似时，话音信号被搅扰，并淹没于干扰之中，使听者难于从这种混合声响中判听信号。(3)牵引效应。当干扰是一种更有趣的语言，或是节奏强烈的音乐，或是旋律优美的乐曲，或是能强烈唤起人们想往的某种声响时，如田园中静谧夜空下的蛙鸣，狂欢节的喧闹声等，都能使听者的感情引起某种同步与共鸣，听者会不由自主地将注意力趋向于这些声响，从而失去对有用信号的判听能力，这就是牵引效应。在通信接收系统终端，要压制话音信号，所需的声

34、响强度是很大的。实践证明，为了有效地压制话音信号所需的干扰声响强度必须数倍乃至数十倍于信号才行。为了产生这种数倍乃第6章 通信干扰原理至数十倍于信号的干扰声响，当然并不一定要在通信接收系统输入端产生数倍乃至数十倍于信号的干扰功率，若选择恰当的干扰样式，可以用较小的干扰功率取得较好的干扰效果。 2)干扰作用于调幅通信设备(1)话音调幅信号的频谱。一个话音调幅信号的频谱包含着一个载频和两个边带，其载频并不携带信息，所有信息都存在于边带之中。一个总功率为Ps的调幅信号，如果其调制深度为m(m1)，则其载频与边带之间的功率分配是： 可见，至少有一半功率被无用载波所占有。 第6章 通信干扰原理(2)对话

35、音信号干扰有效的机理。从施放干扰的角度讲，为了对通信造成有效的干扰，并不需要压制其无用的载频，而只需覆盖并压制其携带信息的边带，因此，没有必要发射不携带干扰信息的干扰载波。从另一角度讲，发射调幅干扰则需要发射机工作在有载波状态，这也不利于充分利用干扰发射机的功率。现在假定干扰信号的频谱只有两个与信号频谱相重叠的边带，且没有载波，这样的干扰与有用的通信信号同时作用于通信接收系统，在接收设备解调器的输出端便可得到四种信号，即通信信号的边带与其载频差拍得到的话音信号(有用信号)：第6章 通信干扰原理干扰边带与通信信号载频差拍得到的干扰声响(干扰信号)；干扰分量之间差拍得到的干扰声响(干扰信号)；干扰

36、边带频谱各分量与通信信号边带频谱各分量相互作用得到的低频干扰声响(干扰信号)。由此可见，在通信接收系统解调输出端所得到的干扰功率为后三部分之和。分析表明，通信接收系统解调输出的干扰功率与信号功率之比是输入端干信比和信号调幅度的函数。只要通信接收系统输入端的干信比不等于零，解调输出端的干扰功率与信号功率之比就总是能够大大高于接收系统输入端的干信比，这就是对话音信号产生有效干扰的关键机理所在。 第6章 通信干扰原理(3)对调幅设备的最佳干扰是准确瞄准式干扰，当然，在上述简单分析中，我们并没有考虑到载频重合误差的问题。事实上，干扰的中心频率与信号的载频不可能总是对准的，其间存在的偏差值就是载频重合误

37、差，我们用f来表示。当f=0时，干扰频谱可以与信号频谱较好地重合；当f0时，随着f的增加，解调输出的干扰分量将趋于离散，与信号频谱相重叠的部分减少了，对信号频谱结构的搅扰和压制作用就将减弱，所以，对调幅通信设备的干扰以准确瞄准式干扰最好。3)干扰作用于调频通信设备(1)调频通信与调幅通信的差别。调频通信与调幅通信的不同之处在于，调频通信在解调之前，为了抑制寄生调幅的影响增加了一个限幅器；另外，调频通信的解调器是鉴频器。 第6章 通信干扰原理(2)调频设备的门限效应。一个话音调频的通信信号和一个噪声调频的干扰信号同时通过调频解调器，情况是比较复杂的，精确计算比较困难，只能作定性的说明。由于调频通

38、信设备使用了限幅器，产生了人们熟知的门限效应，也就是说当通信信号强于干扰信号时，干扰受到抑制，通信几乎不受影响。但随着干扰强度的增大，当干扰超过“门限”时，通信接收设备便被“俘获”，这时强的干扰信号抑制了弱的通信信号。当干扰足够强时，通信接收设备只响应干扰信号而不响应通信信号，在这种情况下，通信完全被压制了。因此，在调频通信中，“搅扰”并不多见，“压制”倒是经常发生的。第6章 通信干扰原理2.通信干扰作用于数字通信系统通信干扰作用于数字通信系统1)数字通信系统的基本特点数字通信系统传输的是数字信息，这些数字信息可能来源于模拟信号或者离散信号。模拟信号经过量化与编码转换为数字信号。不管数字信息的

39、来源如何，当它们在数字通信系统这传输时，其本质上都是一种二进制比特流。原始的二进制比特流进入通信系统后，一般需要经过信源编码与纠错编码处理，转换为一种可满足特定传输要求的二进制比特流(数字基带信号)。数字基带信号实际上是一种按照某种规则进行了编码的二进制序列。在这个序列中，除了包含原始的信息外，还包含有各种同步信息，如位同步信息、帧同步信息、群同步信息等。同步信息对于接收方恢复原始信息是十分重要的。第6章 通信干扰原理将数字基带信号在数字调制器中进行调制后得到数字调制信号，数字调制信号的基本调制方式包括幅度调制(MASK)、频率调制(MFSK)和相位调制(MPSK)等，此外还有幅度相位联合调制

40、(MQAM)、正交多载波调制(OFDM)等先进的调制方式。在无线通信信道中传输的通信信号通常都是数字调制信号。在通信接收机中，数字调制信号经过解调器解调后，恢复为数字基带信号。数字基带信号经过与发送方相反的译码过程转换为原始数字信息。尽管通信接收机的解调器的形式很多，但是按照其基本原理可以分为两类，一类是非相干解调器，如包络检波器；另一类是相干解调器。两者的主要差别是，非相干解调器不需要本地相干载波就可以实现解调，而相干解调器 第6章 通信干扰原理必须利用本地相干载波才能实现解调，也就是说后者的解调过程需要载波同步。在对数字调制信号解调后，为了正确和可靠地恢复数字基带序列，解调器必须在正确的时

41、间进行抽样与判决，而正确的抽样时间是由位同步单元保证的。在恢复数字基带信号后，还需要对它进行相应的译码变换处理，才能还原出通信信号携带的原始数字信息。在译码变换过程中，译码器需要利用帧同步或群同步信息等，才能得到正确的结果。第6章 通信干扰原理2)干扰数字通信系统的可行途径从上面的数字通信系统的工作特点可以看出，干扰信号进入通信系统的有效途径是通信信道。通信接收机从信道中选择己方的发射信号，该信号的参数(如频率、调制方式和参数等)是收发双方预先约定好的。如果信道中存在干扰信号，只要干扰信号的频率落入通信接收机带宽内，通信接收机就允许干扰信号进入接收机。因此，进入通信接收机的干扰信号和通信信号之

42、间的关系是叠加关系。在通信接收机的解调和译码过程中，两者间的这种叠加关系使得干扰信号与通信信号始终处于一种竞争过程。如果干扰获得了优势，那么干扰就有效。否则，干扰就无效或者不能发挥作用。第6章 通信干扰原理根据数字通信系统的特点，干扰数字通信的可行途径如下：(1)对信道的干扰。它是针对通信系统的解调器的特点施加的干扰。当解调器输入端的干扰信号与通信信号叠加后，包含干扰信号的合成信号会扰乱解调器的门限判决过程，造成判决错误，使其传输误码率增加。各种压制干扰可以用于实施信道干扰，随着解调器输出干信比的增加，解调器输出误码率增加。误码率的增加意味着正确传输的信息量减少和通信线路的效能降低，当误码率达

43、到某一值(如对某一通信系统为0.5时)，我们就认为通信传输过程已被破坏，干扰有效。 第6章 通信干扰原理(2)对同步系统的干扰。它是针对通信系统的同步系统的特点施加的干扰，其目的是破坏或者扰乱数字通信系统中接收设备与发信设备之间的同步，使其难以正确的恢复原始信息。被破坏或者扰乱的同步环节包括：破坏或者扰乱解调过程中的载波同步或者位同步环节，引起解调输出误码率的增加；破坏或者扰乱译码器的译码过程中的帧同步或者群同步，使译码器输出误码率的增加；破坏或者扰乱某些通信系统的同步码，如帧同步信息、网同步信息等，造成其同步失步，不能恢复信息。虽然多数通信系统在失步之后，可以在短时间内恢复，但有效干扰造成的

44、持续或反复失步仍可使数字通信系统瘫痪。对同步系统的干扰即可以采用压制干扰，也可以采用欺骗干扰。压制干扰主要用于干扰解调过程中的同步环节，欺骗干扰主要用于干扰通信系统的同步码。第6章 通信干扰原理(3)对传输信息的干扰。它是针对通信系统的传输的信息施加的干扰，它利用与通信信号具有相同的调制方式和调制参数，但是携带虚假信息内容的欺骗干扰，在通信系统恢复的信息中掺入虚假信息，引起信息混乱和判读错误。前两种干扰途径是针对信号传输实施的干扰，相对比较容易实现，因此也是目前通信干扰的主要方式。而对传输信息的干扰的难度比前两种干扰难度大的多，原因是军事通信系统通常对信息进行了加密,而要获得其加密方法和密钥是

45、十分困难的。干扰信号的参数通常与被干扰的通信信号的参数是有关的。分析和实践证明，任何一种与通信信号的时域、频域、调制域特性相近，功率相当的干扰信号进入数字通信接收机都可能搅乱解调器或者编码器的正常工作，从而有效地增加其误码率。一个与通信信号的时域、频域特性相似，功率相当的带限高斯白噪声也可以有效地破坏数字通信系统的工作。 第6章 通信干扰原理6.2.3有效干扰准则和干扰能力有效干扰准则和干扰能力1.有效干扰的基本准则有效干扰的基本准则通信系统作为一种信息传输载体，有一个传输能力问题，它通常用信道容量描述。在通信系统中，信道容量有三个基本要素，即信道的作用时间T、信道频带宽带B和信道功率裕量P。

46、因此，通常用VTBP表示通信信道空间中的一个体积。这个体积表明了信道能够包容的最大容量，它就是信道容量。任何在这个信道中无失真传输的信号都应该包容在这个体积中。信道中传输信号的时间、带宽和功率构成的信号体积Vs=TsBsPs不能大于信道体积V，才能实现信号的有效传输。类似地，一个有效的通信干扰信号也可以用干扰三要素表示，即干扰的作用时间Tj、干扰带宽Bj和干扰功率Pj。有效干扰的空间体积Vj=TjBjPj不能小于信号体积Vs,同时又不能大于信道体积V。下面分别对有效干扰的几个基本准则进行说明。第6章 通信干扰原理1)时域准则(1)时域重合性。对于通信侦察系统而言，它对所截获的通信信号缺乏先验知

47、识。也就是说，对信号的出现时间和所携带的信息都缺乏先验知识。所以，为了获得有效干扰，就必须采取尽可能有效的措施保证干扰与通信信号在时间上重合。如果时域跟踪不上，重合不了，就会导致在敌方通信时没有发出干扰，通信方受不到干扰；而在通信停止时又发出干扰，既浪费干扰能量也暴露了自己。(2)时域特征的一致性。时域准则的另一方面是指干扰信号和通信信号在时域特征上的一致性。通信信号和干扰信号都是时间的函数，两者的时域特征不一致时，有利于通信接收机从干扰背景中提取有用信号。所以为了保证干扰有效，就需要尽可能减小两者在时域特征上的差异。一般而言，最佳干扰样式是时域特征最类似的干扰样式。 第6章 通信干扰原理2)

48、频域准则通信系统传输的信息都是对通信载频信号进行某种调制形成的。调制之后，已调波的带宽展宽了，信息便存在于信号的带宽之中。通信接收系统为了保证通信的可靠性，必须保证信号频谱无失真地通过通信接收系统天线和前端选择电路。通信干扰若想有效，也必须保证干扰与信号有相近似的频域特性，这样才可进入通信接收系统天线和前端选择电路。频域特性的一致性包含两方面的含义：一是干扰信号与通信信号的载频要重合；二是干扰信号与通信信号的带宽要一致。当然，频域特性的载频重合和带宽一致实际上是难以做到的，只能做到“近似”重合和一致。至于近似到什么程度才可以，对第6章 通信干扰原理不同的信号类型要求也不一样。如对于手工电报，载

49、频重合误差一般不能大于510Hz；对于调幅话音通信，载频重合误差一般不能大于350Hz；而对于调频话音通信，载频重合误差可以取12kHz。通信接收系统的带宽通常总比信号的频谱宽度要大些。所以，最佳干扰的干扰带宽也可以稍大于通信信号频谱宽度，但必须保证不大于通信接收系统的带宽，否则将无法保证干扰信号的全部能量进入通信接收系统的输入端。第6章 通信干扰原理3)空域准则空域准则是不言而喻的，即干扰功率的辐射空域应覆盖被干扰的通信接收方。当然，辐射干扰功率的天线主瓣方向对准通信接收系统的天线主瓣方向是最理想的。 4)功率准则由于通信接收系统的非线性和有限的动态范围，随着干扰功率的增加，通信信道的传输速

50、率降低，信息损失或误码率增加。无论何种干扰样式的干扰，只要有足够大的干扰功率，即使其时、频、空域的重合度差一些，最终也将导致通信接收系统无法正常工作而使干扰奏效。因此，干扰功率对干扰的有效性是一个关键因素。第6章 通信干扰原理当信息损失或误码率增加到规定的量值(这个量值通常是根据战术运用准则预先确定的)时，我们就认为这时通信已经被压制了。在这种情况下，通信接收系统输入端的干扰功率与信号功率之比就是压制系数Kj。对于给定的信号形式、通信接收系统设备的特性和干扰样式，所得到的压制系数也只是一个近似值，近似的程度与所采用的“有效干扰”决策准则有关。这些准则在实践中有其客观的真理性，但是运用这些准则在

51、具体事件的判决中也有其主观的随意性。虽然如此，我们仍然可以把压制系数Kj作为有效干扰功率准则的重要特征参数。只有在通信接收系统输入端的干信比达到Kj，信道传输能力降低所造成的信息损失才能增加到“干扰有效”的地步。 第6章 通信干扰原理5)样式准则通信信号除了作用时间、信号频谱宽度和信号功率电平三项主要表征参数之外，还必须考虑的一个表征参数是干扰样式。干扰样式是干扰的时域和频域的统计特性，常见的干扰样式有白噪声、噪声调频、单频连续波、蛙鸣、脉冲和随机键控等调制方法。由于干扰对接收不同的信号形式的作用原理和特性不同，即使具有同样的功率和时、频、空域重合度，不同干扰样式的压制系数或者说干扰效果也是截

52、然不同的。对干扰方来说，取得最好干扰效果的原则就是选择需要压制系数最小的干扰样式(即最佳干扰)，这就是干扰样式准则。第6章 通信干扰原理2.通信干扰能力通信干扰能力通信干扰能力包括以下几个方面。1)支援侦察能力通信干扰系统进入工作状态之后，其所属的侦察设备就必须在所覆盖的频率范围内进行不间断地搜索，发现并记录通信信号的活动情况。对干扰的支援侦察能力包括：(1)对常规信号的侦察：在工作频率范围内的任意给定的频段上对目标的常规定频信号进行搜索、截获、分析和记录。(2)对特殊信号的侦察：对各种低截获概率的通信信号，如跳频、直扩和猝发等非常规通信信号提供相应的搜索、截获、网(台)分选和频率集入库。 第

53、6章 通信干扰原理(3)显示：对电磁环境和目标活动等战场态势提供实时或综合显示。(4)数据融合处理：对所截获的信号进行变换、识别、分选与测量的功能，并将所得结果与输入数据(如目标方位等)进行融合处理，给出干扰决策的建议方案。(5)存储与记忆：将侦察结果写入数据库或记录设备，并送往指定数据输出口。2)干扰引导能力支援侦察的目的是为了引导干扰。干扰引导能力包括：实时截获目标信号，利用定频守候、重点搜索、连续搜索、跳频跟踪瞄准等方式引导干扰。 第6章 通信干扰原理3)干扰控制能力通信干扰系统具有各种不同情况下的干扰控制方式，如：间断观察式自动干扰、人工随机干扰、人工定时干扰、有优先级排序的多目标干扰

54、及信道与频段保护等。4)系统管理能力通信干扰系统的控制设备对整个通信干扰系统的各组成部分提供必要的管理能力，如：自检与故障诊断、交连接口管理、功率等级设置和干扰样式选择等。3.干信比和干扰压制系数干信比和干扰压制系数无线电通信系统主要有两种形式，模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统的通信质量以接收端解调输出的语音的第6章 通信干扰原理可懂度和清晰度来度量，可懂度与解调输出信噪比有关，而清晰度与通信系统的各种失真有关。数字通信质量通常以解调器输出的误码率度量。在评价通信干扰有效性时，也可以采用解调器输出的信噪比或者误码率作为度量指标。所以，对于模拟语音通信，当通信接收机解调输出信噪比降低到规

55、定的门限值(干扰有效阀值)以下时，认为干扰有效。对于数字通信系统，当通信接收机解调输出误码率超过规定的门限值时，认为干扰有效。不管是模拟通信还是数字通信，干扰是否有效，不但与干扰信号电平有关，还与通信信号电平有关。因此有必要引入干信比的概念，以衡量干扰功率和目标通信信号功率的关系。 第6章 通信干扰原理(1)干信比。设到达通信接收机输入端的目标信号的功率为Ps，干扰信号功率为Pj，则干信比定义为通信接收机输入端的干扰功率与目标信号功率之比：(6.2-1) 显然，干信比与目标通信系统收发设备之间的距离和发射功率、天线增益等因素有关，也与干扰机的功率、干扰天线及其与目标接收机的相对距离等因素有关。

56、对于特定的目标通信接收机，干信比的大小与干扰机的特性有关。一般而言，为了提高干扰有效性，应尽可能提高干信比。提高干信比既可以提高干扰机辐射功率，还可以通过改善干扰信号的传播途径(如提升干扰平台的高度)，降低传播损耗来实现。第6章 通信干扰原理(2)干扰压制系数。干信比是否满足有效干扰的要求，还与通信系统的体制、纠错能力、抗干扰措施、采用的干扰样式、干扰方式等因素有关。通常把针对某种通信信号接收方式能够达到有效干扰所需的干信比称为干扰压制系数。干扰压制系数与通信系统的体制关系密切，即不同的通信体制需要的干信比是不同的，也就是它的干扰压制系数是不同的。比如，对于FM信号，所需的干扰压制系数只要0d

57、B左右，而对于SSB信号，可能需要10dB左右。干扰压制系数还与干扰样式有关，不同的干扰样式要求的干扰压制系数也不同，到达相同的干扰效果所需的干信比最小的干扰样式，被称为最佳干扰样式。第6章 通信干扰原理4.干通比干通比通信干扰系统具有的干扰能力应体现在有效干扰距离上。有效干扰距离是一个多变量函数，它不但与干扰设备有关，而且与通信系统的体制与性能、收发信机相互之间的空间配置及其使用者的水平有关，设计时必须全面考虑。如果除去人的主观因素，有效干扰距离可用“干通比”表示。(1)干通比的定义。如图6.2-4所示，O为通信发射设备(发信机)、A为通信接收设备(收信机)，B为通信干扰机，则干通比定义为式

58、中,Rs表示通信设备之间的距离;Rj表示干扰机与干扰目标(通信接收设备)之间的距离。 (6.2-2) 第6章 通信干扰原理图6.2-4 通信收发信机与干扰机位置图 第6章 通信干扰原理(2)干通比的选择。干通比的选择与压制系数、干扰信号和通信信号的功率、干扰天线和通信的发射天线增益与方向图、通信接收天线方向图、通信接收系统信道带宽和干扰带宽，以及干扰信号与通信信号极化和传输路径不一致的系数等有关，不是简单地认为C大于1或大于2或更大就肯定干扰有效了。在实施跳频跟踪干扰时，除干扰反应速度外，还必须考虑有效干扰区域等方面的要求。欲获得有效干扰，干扰系统必须配置在以跳频通信发信机和收信机位置为焦点的

59、椭圆内。若干扰系统位于椭圆之内，则干扰可能有效；若干扰机位于椭圆之外，则干扰不可能有效。 第6章 通信干扰原理(3)干扰功率。干扰系统输出功率是干扰能力的重要体现，但不是唯一的。为保证一定的干扰能力，增大干扰功率、减小干扰带宽(在一定限度内)和降低频率瞄准误差都是可取的。因此，在设计通信干扰系统时应该在这些技术参数之间权衡利弊，折中选取。一般情况下，干扰输出功率根据任务的不同可以是几瓦、几十瓦、几百瓦、几千瓦、几十千瓦、几百千瓦，甚至更大。干信比、干扰压制系数和干通比是通信干扰的三个重要概念，它们对于掌握和理解通信干扰的原理，建立通信干扰的基本概念是十分重要的。 第6章 通信干扰原理6.3 通

60、信干扰样式通信干扰样式6.3.1压制式通信干扰样式压制式通信干扰样式压制式通信干扰从干扰信号的谱宽考虑，它包括了窄带瞄准干扰、半瞄准干扰、拦阻干扰等干扰方式；从干扰信号的产生方法考虑，有噪声调制干扰、单音和多音干扰、随机脉冲干扰、数字调制干扰、扫频干扰、梳状谱干扰等。本节首先从频谱宽度角度讨论各种压制式干扰样式的技术特点。1.噪声调幅干扰噪声调幅干扰噪声调幅干扰是一种常用的干扰样式，它利用基带噪声作为调制信号，对正弦载波信号进行调制，使载波信号的振幅随基带噪声作随机变化。其定义如下：第6章 通信干扰原理J(t)=(U0+Un(t)cos(jt+)(6.3-1)式中,U0是载波振幅;j是干扰中心

61、频率;Un(t)是基带噪声，假定它是均值为0、方差为，在区间U0,分布的平稳随机过程；在0,2内均匀分布，且与Un(t)独立的随机变量。噪声调幅信号的时域波形如图6.3-1所示。第6章 通信干扰原理图6.3-1 噪声调幅信号的时域波形 第6章 通信干扰原理1)噪声调幅干扰的统计特性由于Un(t)与统计独立，因此其联合概率分布p(Un,)=p(Un)p()，于是干扰信号的均值为EJ(t)=E(U0+Un(t)cos(jt+)=E(U0+Un(t)Ecos(jt+)(6.3-2)上式中因此EJ(t)=0(6.3-3)噪声调幅干扰的相关函数为第6章 通信干扰原理(6.3-4) 由于Un(t)是均值为

62、0的随机过程，因此EUn(t)=EUn(t+)=0，上式中的第一项为(6.3-5) 其中,Bn()是基带噪声的相关函数。上式的第二项为 第6章 通信干扰原理(6.3-6) 于是，噪声调幅干扰的相关函数为(6.3-7) 第6章 通信干扰原理对相关函数进行傅立叶变化，得到其功率谱为(6.3-8) 其中,Gn(f)是基带噪声的功率谱。前两项是载波功率谱，后两项是基带噪声功率谱。其功率谱如图6.3-2所示。 第6章 通信干扰原理图6.3-2 噪声调幅信号的功率谱 第6章 通信干扰原理2)噪声调幅干扰信号的特点从上面的分析可以得到噪声调幅信号及其功率谱具有以下特点：(1)已调波的功率谱由载波谱和对称旁瓣

63、谱构成，旁瓣谱的形状与基带功率谱相似，但是强度减小为它的1/4。(2)已调波的带宽为基带噪声带宽的2倍。(3)噪声调幅干扰信号的总功率为 (6.3-9) 第6章 通信干扰原理即已调波的总功率等于载波功率与基带噪声功率之和。其中称为有效调制系数。设ma为最大调幅系数，两者之间满足：(6.3-10) 其中，Kc为噪声的峰值系数，对于高斯噪声Kc=2.53。当不产生过调制时，ma1。当ma=1时，对于高斯噪声，其旁瓣功率为(6.3-11) 第6章 通信干扰原理在实施压制干扰时，起主要作用的是旁瓣功率，因此，提高干扰有效功率即旁瓣功率有两个途径：其一是提高载波功率P0，其二是加大有效调制系数mae。第

64、一种方法需要提高发射机功率，但是没有提高旁瓣功率产生的效率，同时还受发射机功率的限制。第二种方法是通过对基带噪声进行适当限幅来实现，以适当减小基带噪声的峰值系数。但是限幅不能太大，限幅过大会引起噪声出现平顶，影响干扰效果。通常为了兼顾功率和噪声质量两方面的要求，限幅后的噪声的峰值系数取值为1.42。2.噪声调频干扰噪声调频干扰噪声调频干扰表示如下：第6章 通信干扰原理(6.3-12) 其中，Uj是调频信号的幅度；j是干扰信号的中心频率；un(t)是基带噪声，假定它是均值为0、方差为的平稳随机过程；是在0,2内均匀分布，且un(t)独立的随机变量;KFM是调频斜率。噪声调频信号的时域波形如图6.

65、3-3所示。 第6章 通信干扰原理图6.3-3 噪声调频信号的时域波形 第6章 通信干扰原理1)噪声调频干扰的统计特性噪声调频信号是一个随机过程，其均值为 (6.3-13) 其相关函数为 (6.3-14) 第6章 通信干扰原理将(t)=jt+2KFM(t)，代入上式，整理后可以得到 (6.3-15) 当基带噪声un(t)为高斯过程时，(t)也是高斯过程，且(t+)(t)也是高斯过程，因此上式中第二项为0，于是相关函数为(6.3-16) 第6章 通信干扰原理其中,2()是调频函数2KFM(t+)(t)的方差：(6.3-17) 式中,B()是(t)的自相关函数，它可以通过基带噪声的功率谱得到。设基

66、带噪声的功率谱是均匀带限谱，如下式所示： (6.3-18) 那么可以证明，调频函数的方差为 第6章 通信干扰原理其中,n=2Fn是基带噪声的谱宽；是有效调频指数，fde称为有效调频带宽。利用相关函数，可以得到噪声调频干扰信号的功率谱为(6.3-20) 上式中的第二项中，指数项与cos(+j)相比，变化很慢，可以忽略。因此功率谱可以近似为(6.3-21) 上式的积分比较复杂，下面分别讨论两种特殊情况下积分的解。 第6章 通信干扰原理(1)有效调频指数mfe1。由于积分中的指数项随着的增加快速衰减，因此只需考虑较小的积分区间。此时cos可以按照级数展开，取其前两项近似，得到(6.3-22) 将结果

67、代入到式(6.3-21)，得到(6.3-23) 根据上述分析结果，可以得到如下结论：噪声调频信号的功率谱与调制噪声概率密度函数有线性关系，若调制噪声电压是高斯分布，则噪声调频信号的功率谱也是高斯分布。第6章 通信干扰原理噪声调频信号的总功率为 (6.3-24) 即总功率等于载波功率，它与调制噪声功率无关，这一点与调幅信号不同。噪声调频波的频谱宽度为(6.3-25) 它与基带噪声带宽Fn无关，而取决于基带调制噪声的功率和调频斜率KFM。当有效调频指数mfe1时，噪声调频波具有很大的干扰带宽，因此称为宽带噪声调频信号，可用于施放宽带拦阻式干扰。 第6章 通信干扰原理(2)有效调频指数mfe1。这时

68、，基带调制噪声的相对带宽较宽。功率谱表达式中的积分项可以近似表示为，并且(6.3-26) 于是，干扰信号的功率谱近似为(6.3-27) 第6章 通信干扰原理根据上述分析结果，可以得到如下结论：噪声调频信号的功率谱按指数下降，且与调制噪声的带宽有关。噪声调频信号的总功率等于载波功率，即 (6.3-28) 噪声调频信号的谱宽为 (6.3-29) 当有效调频指数mfe1个正弦信号，这些音频可以随机分布，或者位于特定的频率上。多音干扰是由L个独立的正弦波信号叠加而产生的，其时域表达式为(6.3-31) 第6章 通信干扰原理式中, fj是干扰的频率;f是干扰频率间隔;n是初始相位。在多音信号中，第n个正

69、弦信号的频率为fj+nf。多音干扰信号的带宽为fj=Lf。L个正弦信号的频率间隔f 可以很小，如果其带宽在一个信道带宽Bch之内，即fjBch，此时称为单信道多音干扰。当这些正弦信号的频率等间隔排列，并且每个信道中一个分配一个频率时，就成为独立多音干扰。多音干扰的功率谱为多根等间隔的谱线。独立多音干扰的时域和频域波形如图6.3-6所示。 独立多音干扰是一种拦阻式干扰，它可以同时干扰多个通信信道。独立多音干扰实际上是梳状谱干扰的一种，它的每个谱峰只是一个谱线，而梳状谱干扰的每个谱峰有一定带宽。 第6章 通信干扰原理图6.3-6 多音干扰的时域波形和频谱 第6章 通信干扰原理4.梳状谱干扰梳状谱干

70、扰梳状谱干扰是一种离散的拦阻式干扰。在噪声调频干扰中，宽带噪声调频干扰的功率谱是在某个频带内连续分布的。如果在某个频带内有多个离散的窄带干扰，形成多个窄带谱峰，则它们被称为梳状谱干扰。1)基本原理梳状谱干扰信号的表达式为(6.3-32) 式中,Jn(t)是第n个窄带调幅干扰信号;An(t)是窄带干扰信号的包络;n(t)是干扰信号的相位;n是干扰角频率;fn=fn+1fn是干扰频率间隔。第6章 通信干扰原理基于窄带噪声调幅信号的梳状谱干扰的功率谱如图6.3-7所示。 梳状谱干扰具有L个干扰频率，其频率集为f1, f2, , fL，它是L个窄带干扰信号的叠加。其中的几个主要参数可以灵活选择，如其频

71、率间隔可以是等间隔的，也可以是不等间隔的；各窄带干扰的调制方式可以相同，也可以不同；各窄带干扰的带宽可以相等，也可以不等；各窄带干扰信号的幅度可以相同，也可以不同；其干扰频点可以灵活的设置。这种干扰实际上是一种频分体制，其时域是连续的，频域是离散的，它既可以用于常规通信信号的干扰，也可以用于跳频通信信号干扰，具有较强的适应性。它还具有很高的干扰效率。 第6章 通信干扰原理图6.3-7 梳状谱干扰的功率谱 第6章 通信干扰原理2)产生方法梳状谱干扰信号的产生模型如图6.3-8所示。从梳状谱干扰及其特点的分析中我们可以知道，它具有很好的干扰特性。但是产生它却是非常复杂的，特别是当L很大时。因为它需

72、要L个不同的窄带干扰源，即使不实现参数调整，设备量也是十分可观的。随着微电子技术的进步，用数字化方法实现梳状谱干扰的产生成为可能。数字化梳状谱干扰产生的原理如图6.3-9所示。 数字化梳状谱干扰产生利用高速存储器和DAC实现，在高速大容量存储器中预存或者加载合成后的L个窄带干扰数据，经过高速ADC转换成模拟信号，然后上变频到射频频率，经过功率放大后送给天线发射。 第6章 通信干扰原理图6.3-8 梳状谱干扰信号产生模型 第6章 通信干扰原理图6.3-9 数字化梳状谱干扰信号产生原理 第6章 通信干扰原理3)波峰系数的降低梳状谱干扰信号的波峰系数较大，如果不进行限制，将会对DAC和功率放大器的动

73、态范围提出极高的要求。波峰系数又称为峰平比或者波峰因子，它是指信号的峰值功率Ppeak与平均功率Pav之比，即 为了说明这个问题，我们以最简单的独立多音的情况作为例子。单个幅度为A的正弦信号的峰值功率为A2，平均功率为A2/2，波峰系数为2；两个相同振幅的正弦信号之和的信号的峰值功率为(2A)2，平均功率为2(A2/2)，波峰系数为4；依次类推，N个相同振幅的正弦信号之和的信号的波峰系数为2N。图6.3-10是10个相同振幅等间隔正弦信号合成后的波形，可见其波峰系数是很大的。 (6.3-33) 第6章 通信干扰原理图6.3-10 10个正弦信号之和的波形第6章 通信干扰原理降低波峰系数的一个有

74、效方法是进行正弦信号初始相位优化，即通过寻求一组初始相位1,2,N，使波峰系数达到最小。图6.3-11是10个等间隔正弦信号初始相位为,0,0,0,0,0,0,的波峰系数。对于频率等间隔的情况，可以采用随机初始相位补偿或者基于多相序列编码的波峰系数优化方法。按照多相序列编码方法时，N个离散谱线的相位由下式决定：(6.3-34) 第6章 通信干扰原理图6.3-11 波峰系数优化后的10个正弦信号之和 第6章 通信干扰原理图6.3-12是100个幅度为1的等间隔正弦信号采用三种不同的相位补偿方法的合成信号波形，其中图(a)为全0初始相位补偿方法，波峰系数为136.9；图(b)为采用随机初始相位补偿

75、方法，波峰系数为8.2；图(c)为采用基于多相序列补偿方法，波峰系数为3.4。对于频率非等间隔的情况，还需要研究新的补偿方法。但是也可以采用全局搜索优化方法，它按照设定的相位搜索步长，对N个信号的初始相位进行遍历搜索，找到最好的一组初始相位序列。这种方法在N较小时，仍然是有用的。第6章 通信干扰原理图6.3-12 100个正弦信号采用不同的相位补偿时的分平比 第6章 通信干扰原理5.部分频带噪声干扰部分频带噪声干扰部分频带干扰(PartialBandNoiseJamming,PBN)是把噪声干扰施加在目标所用的多个但非全部的信道内。部分频带干扰有两种基本形式，一种是相邻信道部分频带干扰，另一种

76、是不相邻信道部分频带干扰。部分频带干扰是一种频分方式的干扰样式。设干扰机工作频段为f2f1，则相邻信道部分频带干扰的干扰信号带宽连续覆盖其中的一部分信道，其频率关系如下：(6.3-35) 第6章 通信干扰原理其中, fj是干扰中心频率；fj是干扰带宽，且干扰带宽大于若干个信道带宽。不相邻信道部分频带干扰的干扰信号带宽覆盖其中的一部分信道，这些信道之间不相邻或者是间隔的。 (6.3-36) 其中，fjn是第n段干扰信号的中心频率；fj是干扰带宽，且干扰带宽大于若干个信带宽，并且满足|fj(n+1)fjn|fj。部分频带干扰的干扰带宽示意图如图6.3-13所示。第6章 通信干扰原理图6.3-13

77、部分频带干扰的干扰带宽 第6章 通信干扰原理某不相邻部分频带干扰的时域波形和频谱波形如图6.3-14所示。部分频带干扰是介于宽带噪声干扰和梳状谱干扰之间的一种干扰样式，它把干扰频带划分为一个或者多个子频带，每个子频带覆盖若干个信道，可以充分利用干扰能量。部分频带干扰的实现方法是对宽带噪声干扰输出进行滤波，保留其一个或者多个频带的输出。因为它能够把干扰能量集中到存在通信信号的若干个信道上，其干扰效率比宽带噪声干扰高，但是比梳状谱干扰低。 第6章 通信干扰原理图6.3-14 部分频带干扰的波形 第6章 通信干扰原理6.窄脉冲干扰窄脉冲干扰脉冲干扰是利用窄脉冲序列组成的干扰信号，它的概念类似于部分频

78、段噪声干扰。脉冲干扰只是总时间上的一部分，而部分频带干扰是总频谱上的一部分。脉冲干扰有两种形式，一种是采用无载波的极窄脉冲作为干扰信号，另一种是采用有载波的窄脉冲作为干扰信号。两种形式的脉冲干扰的原理是类似的，因此这里以无载波的窄脉冲序列为例讨论。设窄脉冲序列为矩形脉冲，其脉冲宽度为，脉冲重复周期为Tr，幅度为A，则它可以表示为(6.3-37) 第6章 通信干扰原理式中,g(t)是宽度为的矩形脉冲。该脉冲序列的频谱为其中,G(f)是单个矩形脉冲的傅立叶变换：即重复周期为Tr的脉冲干扰信号的频谱是离散谱，其包络是Sa( )函数，离散谱的幅度为 窄脉冲干扰的频谱结构如图6.3-15所示。 (6.3

79、-38) (6.3-39) (6.3-40) 第6章 通信干扰原理图6.3-15 窄脉冲干扰的频谱 第6章 通信干扰原理窄脉冲干扰的两个重要的参数是占空比和重频，占空比定义为脉冲重复周期与脉冲宽度之比，即其频谱的主瓣(Sa函数的第一零点)宽度为 谱线间隔与脉冲重复频率相同，即 主瓣内的谱线个数为(6.3-41) (6.3-42) (6.3-43) (6.3-44) 第6章 通信干扰原理设占空比4，重频为300Hz的脉冲干扰的谱线间隔为300Hz，主瓣内谱线个数为7个，主瓣宽度为1200Hz。脉冲干扰信号的能量主要集中在主瓣内，为了使其主要能量进入通信接收机，设接收机带宽为B，则脉冲宽度需满足：

80、 (6.3-45) 此时，主瓣内的所有谱线进入接收机带宽。但是通信接收机带宽很窄，如B25kHz，要求80s，这样的脉冲已经不是窄脉冲了。在应用脉冲干扰时，可以按照以下三种情况进行设计应用。1)利用周期窄脉冲实现单音干扰第6章 通信干扰原理这种情况，只考虑使n0的中心谱线进入接收机，可以证明，用周期窄脉冲序列对窄带通信接收机进行有效干扰的条件为(6.3-46) 式中,为干扰脉冲宽度;Tr为干扰脉冲重复周期;B为被干扰接收机带宽或者信道间隔;P0是连续波干扰时所需要的干扰功率;P为脉冲干扰的干扰功率。式(6.3-46)说明，当干扰功率足够大时，用周期窄脉冲对窄带干扰进行有效干扰的唯一条件是干扰脉

81、冲的重复周期要足够短，而与脉冲宽度无关；脉冲重复周期越小，干扰信号对接收机带宽的适应能力越强。第6章 通信干扰原理2)利用周期窄脉冲实现单信道多音干扰这种情况可以设计使多个谱线进入接收机带宽，以增加进入通信接收机的干扰能量，提高干扰效率。如果让N根谱线进入通信接收机，则需要满足以下条件：(6.3-47) 此时，进入通信接收机的信号为N个谱线的合成，进入接收机的干扰功率为 (6.3-48) 进入接收机的干扰信号相当于单信道多音干扰的效果。值得注意的是，N值不能太大，N值过大时，合成信号会变成脉冲信号，其峰值功率大但是平均功率低，干扰效果降低。第6章 通信干扰原理3)利用周期窄脉冲实现独立多音干扰

82、这种情况可以设计使每个谱线正好进入一个信道，即使谱线间隔等于信道间隔，也可以实现独立多音干扰。如果让N根谱线进入N个信道，则需要满足以下条件：满足上述条件时，谱线间隔正好等于信道间隔Bch，每个信道中正好落入一根谱线。当然，为了覆盖较宽的频带，脉冲宽度必须很窄。总之，合理的选择脉冲干扰参数，可以实现多音和多音干扰效果。脉冲干扰是一种新型干扰样式，尽管通信干扰中以连续波干扰信号为主，但是脉冲干扰应该可以发挥其作用。 (6.3-49) 第6章 通信干扰原理7.扫频干扰扫频干扰扫频干扰是一种时域和频域都分时的宽带干扰样式。它利用一个相对较窄的窄带信号在一定的周期内，重复扫描某个较宽的干扰频带。对于某

83、个通信信道而言，干扰信号落在该信道中的时间和频率都是不连续的。设窄带干扰信号为xj(t)，则扫频干扰可以表示为 (6.3-50) 式中,Uj是干扰信号幅度;j是干扰信号的载波中心频率;0是初始相位。干扰信号载波的瞬时频率为第6章 通信干扰原理(6.3-51) 式中F(t)是扫频函数。扫频干扰信号一般是利用宽带混频器将中频的窄带干扰信号变频，得到射频干扰信号。改变混频器的本振频率，就可以实现扫频。本振频率可以通过压控振荡器(VCO)改变，也可以通过频率合成器改变。当使用VCO本振时，扫频函数为连续信号，本振频率连续变化，因此干扰信号的中心频率也连续变化，它可以采用锯齿波作为VCO的控制电压。当使

84、用数字频率合成本振时，本振频率步进变化，因此干扰信号的中心频率也步进变化。 第6章 通信干扰原理当扫频函数为锯齿波时，满足 F(t)=2kt, nTft(n+1)Tf , n=0,1,2,(6.3-52)式中,k是扫频斜率;Tf是扫频周期。当扫频函数采用步进方式时：(6.3-53) 式中,F是在频率扫描间隔; Tf /N是驻留时间; Tf是扫频周期。设干扰频段为 f2f1，则扫频速度为 (6.3-54) 第6章 通信干扰原理扫频干扰的扫频速度与本振置频速度(调谐速度)有关，同时也与被干扰的通信接收机的特性有关。当本振置频速度一定时，扫频速度需要考虑通信接收机的特性。由于扫频干扰对通信接收机而言

85、，形成的是间断的干扰信号，当扫频速度太快时，接收机不能响应干扰，干扰效果下降或者无效。设通信接收机带宽为Bc，则扫频干扰扫过一个接收机带宽的时间为(6.3-55) 接收机的建立时间是带宽的倒数。如果通信接收机带宽为25kHz，则其建立时间为40s，这就意味着扫过一个25kHz带宽的时间需要40s以上，一般需要停留23倍的建立时间。 第6章 通信干扰原理扫频干扰是一种时间和频率间断的拦阻式干扰，它可以用于常规通信信号的干扰，还可以用于对跳频通信信号的干扰。只要扫频速度足够快，它可以实现在某个频段的拦阻干扰。同时为了保证干扰效果，扫频速度受到接收机建立时间的限制，因此在干扰时需要综合考虑，选择合适

86、的扫频速度。6.3.2欺骗式通信干扰样式欺骗式通信干扰样式欺骗型干扰是指发射或者转发幅度、频率或者相位做了某种调制的脉冲波或连续波信号，以扰乱或欺骗敌方的接收机或操作员，使其得到虚假的信息，做出错误的判断或者决定。其特点是干扰信号和目标信号具有某些相似的特征，但同时又包含难以识别的欺骗信息；目的是以假乱真，最终是要增大误比特率或者降低可懂度。 第6章 通信干扰原理欺骗型干扰可分为仿真欺骗和模拟欺骗。仿真欺骗包括：类似设备故障的噪声、磁带录下的音频噪声、随机步进纯音、女人的声音、背诵声、流行音乐等。其主要目的是干扰目标操作员的判断能力。模拟欺骗包括：各种话音调制(AM、FM、SSB)、数字调制(

87、如2ASK、2FSK、MSK、2PSK等)及扩频调制(如BPSKDS、MSKFH等)。欺骗型干扰在频域上是瞄准的，它的中心频率与通信信号是重合的，在时域上为应答式或者转发式。1.随机步进纯音干扰随机步进纯音干扰随机步进纯音干扰属于仿真欺骗干扰，它听起来就像是断章取义的话音，使目标操作很难将这种周期性的干扰与实际发第6章 通信干扰原理送的话音相区别。一般一个音节的平均长度为0.125s，由此可估算出话音的音节速率约为8Hz。为了使它听起来真正像人的讲话声音，音节速率可以不断变化，但在整个干扰长度中，平均音节持续时间为0.125s。随机步进纯音干扰是一种仿真音频，利用高斯噪声模拟音频信号，并且调制

88、频率在3003000Hz间随机跳变，每个频率的停留时间为0.125s。该干扰信号的表达式为J(t)=Ujcos(2fit+(t)+0)(6.3-56)式中,Uj是干扰信号的幅度; fi f1, f2, fN;iTat(i+1)Ta是音阶频率，Ta是音阶持续时间。利用伪随机序列选择，使音阶频率在N个音阶频率中随机跳变。第6章 通信干扰原理式中，un(t)是均值为0，方差为的基带高斯噪声；KFM是调频斜率。随机步进纯音干扰信号的时域波形和功率谱如图6.3-16所示。 从图中可以看出，其功率谱不再是均匀谱，而是由若干个噪声跳频信号的功率谱随机叠加产生的。注意，上面给出的仅是基带信号的描述，在实际应用

89、中，还需要将它利用调制器变换到适当的调制形式，进行功率放大后通过干扰天线辐射出去。 (6.3-57)第6章 通信干扰原理图6.3-16 随机步进纯音干扰波形 第6章 通信干扰原理2.锥形音频干扰锥形音频干扰锥形音频干扰属于仿真欺骗干扰，它是由高斯噪声与锥形脉冲串相乘产生的，该干扰信号的表达式为J(t)=Ujd(t)un(t)(6.3-58)式中,Uj是干扰信号的幅度;un(t)是均值为0，方差为的窄带高斯噪声，其谱宽为3003000Hz;d(t)是锥形脉冲序列：d(t)=2kt,nTat(n+1)Ta,n=0,1,2,(6.3-59)Ta是锥形脉冲重复周期，锥形脉冲串的重复周期与音阶平均持续时

90、间相同，为0.125s。锥形音频干扰信号的时域波形和功率谱如图6.3-17所示。第6章 通信干扰原理图6.3-17 随机步进纯音干扰波形 第6章 通信干扰原理从图6.3-17中可以看出，锥形音频干扰的功率谱为均匀谱。注意，上面是给出的仅是基带信号的描述。与随机步进纯音干扰相同，在实际应用中，还需要将它利用上变频器变换到适当的射频频率，再进行功率放大，才能通过干扰天线辐射出去。3.其他音频仿真欺骗干扰样式其他音频仿真欺骗干扰样式除了上面的两种特殊的仿真欺骗外，诸如女人的声音、朗诵声、蛙鸣声、小鸟叫声、流行音乐、广播节目、电视伴音等各种日常生活中的声音，都可以作为音频仿真欺骗干扰的基带信号，进行适

91、当的调制(AM/FM)后，作为干扰信号使用。音频仿真欺骗干扰的主要调制形式是AM或者FM，主要用于干扰模拟通信信号。设基带信号为xj(t)，则AM调制的音频仿真欺骗干扰表示为第6章 通信干扰原理J(t)=(U0+xj(t)cos(jt+)(6.3-60)式中,U0是载波振幅;j是干扰中心频率。FM调制的音频仿真欺骗干扰可以表示为(6.3-61) 式中,Uj是调频信号的幅度;j是干扰信号的中心频率；KFM是调频斜率。仿真欺骗干扰可以分散目标操作员的注意力，并且影响他们的判断能力。实施仿真欺骗时，由于干扰信号和通信信号同时存在于通信接收机中，因此需要较高的干信比，才能达到强的声响效果，以遮掩和屏蔽

92、目标信号的声音，得到较好的干扰效果。 第6章 通信干扰原理4.模拟欺骗干扰样式模拟欺骗干扰样式模拟欺骗干扰又称为相关欺骗干扰。模拟欺骗干扰采用的是与目标信号相同的调制方式、调制参数和相同的载波频率的类通信信号作为干扰信号，它与目标信号具有强互相关性。设目标通信信号为s(t)，干扰信号为J(t)，则两者的归一化互相关函数定义为(6.3-62) 第6章 通信干扰原理目标通信信号与干扰信号的互相关性强，其相似程度就高，干扰信号也就越逼真，干扰效果也就越好。模拟欺骗干扰既是对目标信号的模拟，但同时又须作一定的“波形切割”。理论分析和仿真表明，干扰效果在干信比大于1时，就与干信比无关，而取决于干扰信号和

93、目标信号之间的相似度，干扰的差错率随干扰信号和目标信号之间的互相关性增强而增大。信号的相似度或者互相关性与干扰机的侦察引导系统的性能有关。它对侦察引导的测频精度、调制参数测量精度、调制类型识别概率等有较高的要求。侦察引导系统的引导精度越高，相似度就越高。第6章 通信干扰原理各种话音调制(AM、FM、SSB)、数字调制(如2ASK、2FSK、MSK、2PSK、QPSK等)及扩频调制(如BPSKDS、MSK/FH等)都可以使用模拟欺骗干扰样式。模拟欺骗干扰的实现方式有两种，其一是应答式欺骗干扰，其二是转发式欺骗干扰。应答式欺骗根据侦察引导系统的引导参数，产生相应的欺骗干扰样式，因此对称为产生式干扰

94、；转发式欺骗干扰是将收到的目标信号进行适当的加工后，发射出去。第6章 通信干扰原理6.4 对模拟通信信号的干扰技术对模拟通信信号的干扰技术模拟通信信号主要有两种基本调制方式，即幅度调制(AM)和频率调制(FM)。本节介绍几种常用的对AM/FM信号的干扰技术。6.4.1对对AM通信信号的干扰通信信号的干扰AM通信信号的解调器主要有两种，一种是相干解调器，另一种是非相干解调器。相干解调器需要提取相干载波，实现相对比较复杂，在对AM信号解调时，通常使用非相干解调器。AM信号的包络解调器模型如图6.4-1所示。第6章 通信干扰原理图6.4-1 AM信号的包络解调器模型 第6章 通信干扰原理下面以非相干

95、解调器为例，分析对AM信号的干扰。设AM信号为s(t)=(A+m(t)cos(0t+0)(6.4-1)式中,A是信号幅度;0是信号的载波频率;0是初始相位；m(t)是基带调制信号。干扰信号为j(t)=J(t)cosjt+j(t)(6.4-2)式中,J(t)是干扰信号的包络;j是中心频率;j(t)是相位函数。为了分析方便，设00，并且假设干扰信号可以通过接收机通带而不被抑制。不考虑噪声的影响，则进入接收机的合成信号为x(t) =s(t)+j(t)=A+m(t)cos(0t)+J(t)cosjt+j(t)(6.4-3)第6章 通信干扰原理利用三角恒等式，可以将上式重新写为x(t)=R(t)cos0

96、t+(t)(6.4-4)其中,R(t)是合成信号的瞬时包络;(t)是瞬时相位。R(t)和(t)分别为(6.4-5) (6.4-6) 非相干解调使用的包络检波器是非线性器件，它的特性与信号幅度有关，因此其输出与干扰和信号的相对幅度比有关，下面分别进行讨论。 第6章 通信干扰原理1.干扰大于信号的情况干扰大于信号的情况干扰大于信号是指满足条件J(t)2A+m(t)，理想包络检波器输出为(6.4-7) 以为参数，将平方根展开成在原点的泰勒级数，并且只保留前三项，得到 第6章 通信干扰原理在上式中，没有独立的信号项，只有受到cos(j0)t+j(t)调制的信号项。因此在干扰大于信号条件下，包络检波器性

97、能急剧下降，这就是它的非线性作用引起的“门限效应”。当出现“门限效应”的情况下，不管使用哪种干扰样式，都会得到良好的干扰效果。(6.4-8) 第6章 通信干扰原理2.干扰小于信号的情况干扰小于信号的情况干扰小于信号是指满足条件A+m(t)2J(t)，理想包络检波器的输出为 (6.4-7) 以为参数，将平方根展开成在原点的泰勒级数，并且只保留前三项，得到(6.4-8)第6章 通信干扰原理从上式可以看到，瞬时包络中的第一项是信号分量，后两项是干扰分量。下面分几种干扰样式对干扰小于信号的情况讨论。1)单音干扰单音干扰是单频一个正弦波，即j(t)=Ajcos(jt+0)(6.4-9)此时包络检波器的输

98、出为(6.4-10) 第6章 通信干扰原理由于假设干扰小于信号，即满足4A+m(t)，上式中的后两项可以忽略。包络检波器的输出近似为xo(t)A+m(t)+Ajcos(j0)t+0(6.4-11)上式中最后一项是干扰分量，它是单音干扰。对于人耳收听的AM信号，不易产生好的干扰效果。此外，如果单音干扰的中心频率与目标信号的载波频率完全重合，即j=0，包络检波器输出的干扰分量为直流分量，它可能会被隔直流电容抑制掉，无法发挥干扰作用。由此可见，单音干扰在干扰小于信号的情况下，干扰效果不好。 第6章 通信干扰原理2)调幅干扰调幅(AM)干扰信号为j(t)=Aj+J(t)cos(jt+0)(6.4-12

99、)其中,J(t)是基带干扰信号，大多数情况下为高斯噪声。此时包络检波器的输出为(6.4-13) 根据干扰小于信号的假设，忽略最后两项，包络检波器的输出近似为xo(t)A+m(t)+Aj+J(t)cos(j0)t+0(6.4-14)第6章 通信干扰原理上式中，后两项是干扰分量。如果干扰中心频率与目标信号的载波频率完全重合，即j=0，包络检波器输出的干扰分量Ajcos(j0)t+0为直流分量，它可能会被隔直流电容抑制掉。因此，只需考虑最后一项，相应的输出干扰功率为(6.4-15) 其中,符号“”表示统计平均(对随机信号)或者时间平均(对确知信号)。包络检波器输出的信号功率为(6.4-16) 输出干

100、扰信号功率比(简称干信比)为(6.4-17) 第6章 通信干扰原理而包络检波器输入的干信比为(6.4-18) 其输入、输出干信比之间的关系为(6.4-19) 第6章 通信干扰原理由上式可见，AM信号的调制深度越深，其抗干扰能力越强；同样AM干扰信号的调制深度越深，其干扰能力也越强。如果双方的调幅度都是100，就有，于是输入、输出干信比之间的关系简化为(6.4-20) 即包络检波器输出的干信比只有输入干信比的一半。一般情况下，为了有效抑制语音信号，要求输出音频干扰功率大于语音信号功率的525倍，如果输出干信比取10倍，则所需的输入干信比为20，即13dB。第6章 通信干扰原理3)双边带调制干扰双

101、边带(DSB)干扰信号采用抑制载波的幅度调制信号，其表达式为j(t)=J(t)cos(jt+0)(6.4-21)其中,J(t)是基带干扰信号，大多数情况下为高斯噪声。经过与AM干扰信号类似的推导过程，可以得到包络检波器的输出近似为xo(t)A+m(t)+J(t)cos(j0)t+0(6.4-22)上式中，最后一项是干扰分量，相应的输出干扰功率为(6.4-23) 第6章 通信干扰原理包络检波器输出的干信比为(6.4-24) 而包络检波器输入的干信比为(6.4-25) 其输入、输出干信比之间的关系为(6.4-26) 第6章 通信干扰原理由上式可见，与AM信号相比，双边带干扰信号输出干信比少了一个大

102、于1的分母项，因此其干扰效果更好。如果AM信号的调幅度是100，则输入、输出干信比之间的关系简化为 (6.4-27) 如果要求音频干扰功率大于语音信号功率的10倍，则所需的输入干信比为20/3，即8.24dB。可见，达到同样的输出干信比时，其输入干信比与调幅干扰相比减小了将近5dB。因此，对AM信号干扰时，双边带干扰样式是一种相对较好的干扰样式。第6章 通信干扰原理4)调频干扰调频(FM)干扰信号为j(t)=Ajcosjt+j(t)(6.4-28)此时可以得到包络检波器的输出近似为xo(t)A+m(t)+Ajcos(j0)t+j(t)(6.4-29)上式中，最后一项是干扰分量，相应的输出干扰功

103、率为 (6.4-30) 包络检波器输出的干信比为(6.4-31) 第6章 通信干扰原理而包络检波器输入的干信比为 (6.4-32) 其输入、输出干信比之间的关系为(6.4-33) 第6章 通信干扰原理由上式可见，从平均功率看，FM干扰的输出干信比与DSB干扰信号相同。但是DSB干扰要求较高的峰值功率，所以实际中使用最多的是FM干扰。综合上述分析可以得出结论：对AM信号干扰的最佳干扰样式是窄带噪声调频干扰，即采用调频指数小于等于1的调频信号，并且其带宽与AM信号带宽一致。但是考虑到干扰中心频率与信号载波频率不完全重合，为了使干扰能量全部进入接收机的解调器，调频干扰信号的带宽应略大于AM信号的带宽

104、。 第6章 通信干扰原理6.4.2对对FM通信信号的干扰通信信号的干扰设FM信号表示为(6.4-34) 式中,A是信号幅度;0是信号的载波频率;kfs是最大角频偏;m(t)是基带调制信号。干扰信号为式中,J(t)是干扰信号的包络;j是中心频率;j(t)是相位函数。 第6章 通信干扰原理为分析方便，假设干扰信号可以通过接收机通带而不被抑制。不考虑噪声的影响，则进入接收机的合成信号为x(t)=s(t)+j(t)=Acos0t+s(t)+J(t)cosjt+j(t)(6.4-36)利用三角恒等式，可以将上式重新写为x(t)=R(t)cos0t+(t)(6.4-37)其中,R(t)是合成信号的瞬时包络

105、;(t)是瞬时相位。R(t)和(t)分别为(6.4-38) 第6章 通信干扰原理(6.4-39) FM信号的解调通常使用鉴频器进行解调。FM信号的解调器模型如图6.4-2所示。 图6.4-2 FM信号的解调器模型 第6章 通信干扰原理鉴频解调器输出正比于合成信号的瞬时频率，其输出与干扰和信号的相对幅度比有关，下面分别进行讨论。1.大干扰情况大干扰情况大干扰是指满足条件J(t)A，此时合成信号的瞬时相位简化为 鉴频器输出为 (6.4-40) (6.4-41) 第6章 通信干扰原理在上式中，没有独立的信号项，而只有干扰项。因此在大干扰条件下，鉴频器进入非线性区引起“门限效应”。当出现“门限效应”的

106、情况下，不管使用哪种干扰样式，都会得到良好的干扰效果。2.小干扰情况小干扰情况小干扰是指满足条件AJ(t)，此时合成信号的瞬时相位简化为(6.4-42) 第6章 通信干扰原理鉴频器输出为 从上式可以看到，它的第一项是信号分量，后两项是干扰分量。下面分几种干扰样式对小干扰情况进行讨论。 (6.4-43) 第6章 通信干扰原理1)单音干扰单音干扰是单频一个正弦波，即j(t)=Ajcos(jt+0)(6.4-44)此时鉴频器输出为(6.4-45) 从上式可以看出，干扰项(第二项)是一个调幅调频信号，其带宽与目标调频信号相同。一般情况下，该调幅调频信号的带宽大于音频带宽，其超出部分将被鉴频器的音频滤波

107、器抑制。如果用Fk表示带宽不匹配引起的干扰能量损失，则鉴频器输出的音频干扰信号的功率为第6章 通信干扰原理(6.4-46) 鉴频器输出的音频信号功率为(6.4-47) 鉴频器输出的音频干信比为(6.4-48) 第6章 通信干扰原理鉴频器输入的干信比为鉴频器输出和输入的干信比的关系为(6.4-49) (6.4-50) 从上式可以看出，适当增加干扰信号与目标信号的载频差，有利于提高干扰效果。但是载频差也不能过大，过大会被鉴频器的音频滤波器抑制掉。 第6章 通信干扰原理2)调频干扰调频干扰信号为j(t)=Ajcosjt+j(t)(6.4-51)此时可以得到合成信号的瞬时频率为(6.4-52) 类似地

108、，可以得到鉴频器输出和输入的干信比的关系为(6.4-53) 第6章 通信干扰原理从上式可以看出，与单音干扰类似。适当增加干扰信号与目标信号的载频差，或者适当提高最大角频偏，有利于提高干扰效果。但是载频差也不能过大，过大会被鉴频器的音频滤波器抑制掉。同时最大角频偏过大，干扰带宽增加，干扰能量不能全部进入目标接收机。因此需要综合考虑载频差和最大角频偏的影响。6.4.3对对SSB通信信号的干扰通信信号的干扰AM信号经常使用单边带(SSB)形式，SSB信号为 (6.4-54)式中,0是信号的载波频率；m(t)是基带调制信号; 是它的Hilbert变换。式中取“”号对应上边带，取“”号对应下边带。第6章

109、 通信干扰原理干扰信号为j(t)=J(t)cosjt+j(t)(6.4-55)式中,J(t)是干扰信号的包络；j是中心频率;j(t)是相位函数。通信接收机输入端的合成信号为SSB信号通常采用相干解调器解调，用本地载波与上式相乘并滤除高频分量后，得到相干解调器的输出为 (6.4-56) (6.4-57) 第6章 通信干扰原理上式中的第一项为信号分量，第二项为干扰分量。因此，解调器输出的音频干信比为(6.4-58)解调器输入的音频干信比为(6.4-59) 可见，解调器输入干信比和输出干信比相同。 第6章 通信干扰原理注意到，在上述分析过程中，假设了音频干扰信号可以全部通过解调器之前的滤波器。SSB

110、解调器解调之前可能还设有上边带或者下边带滤波器，干扰信号通过这样的边带滤波器后，其干扰能量会发生变化。下面以AM干扰样式为例，讨论解调后输出干信比的变化情况。AM干扰信号为j(t)=Aj+mj(t)cos(jt+j)(6.4-60)干扰功率由载波功率Pjc和边带调制功率Pjm两部分组成，分别为(6.4-61) 第6章 通信干扰原理其中某个边带的功率为(6.4-62) 当SSB解调器解调之前设有上边带或者下边带滤波器时，干扰信号经过边带滤波器后变成单边带信号，即 (6.4-63) 进入解调器的合成信号为 (6.4-64) 第6章 通信干扰原理相干解调器的输出为 (6.4-65) 输出音频干信比为

111、输入音频干信比为(6.4-66) (6.4-67) 第6章 通信干扰原理因此，输出和输入干信比的关系为 (6.4-68) 由上式可见，干扰信号的调制度越深，干信比越大，干扰效果越好。当采用100调幅度时，此时输出和输入干信比的关系简化为(6.4-69) 第6章 通信干扰原理上式说明，当使用AM干扰样式对SSB信号进行瞄准干扰时，解调器输出干信比只有其输入干信比的1/6(下降8dB)，干扰效率很低。为了提高干扰效率，在对SSB信号进行瞄准式干扰时，应该采用谱中心重合方式。干扰信号不必瞄准SSB信号的载波频率，而是瞄准其边带谱的中心。此外，干扰信号带宽最好与SSB信号带宽一致。对SSB干扰的干扰样

112、式可以采用双边带调制干扰信号，如AM干扰、窄带调频干扰等，此时最好采用谱中心重合方式。还可以采用SSB干扰信号，此时最好采用载波频率重合方式，但是需要使用与目标信号相同的边带方式，以保证干扰信号频谱与目标信号频谱的良好重合。第6章 通信干扰原理6.5 对数字通信信号的干扰技术对数字通信信号的干扰技术数字通信信号的调制方式比较多，包括二进制数字调制、多进制数字调制和复合调制等多种调制方式。其中，二进制调制是最基本的，因此本节介绍几种常用的对二进制数字调制信号的干扰技术。6.5.1对对2ASK通信信号的干扰通信信号的干扰2ASK信号可以表示为(6.5-1) 第6章 通信干扰原理设干扰信号为j(t)

113、=J(t)cosjt+j(t)(6.5-2)到达目标通信接收机输入端的信号、干扰和噪声的合成信号为(6.5-3) 其中，n(t)为信道的窄带高斯噪声，假定它的均值为0，方差为。窄带高斯噪声可以表示为n(t)=nc(t)cosctns(t)sinct(6.5-4)第6章 通信干扰原理1.单音干扰单音干扰单音干扰是单频一个正弦波，即j(t)=Ajcos(jt+0)(6.5-5)为简单起见，设j=c，0=0。于是，到达通信接收机输入端的合成信号为(6.5-6) 在通信系统中，2ASK信号的解调器有两种，一种是相干解调器，一种是非相干解调器。而经常用非相干的包络解调器。2ASK信号的包络解调器模型如图

114、6.5-1所示。 第6章 通信干扰原理图6.5-1 2ASK信号的包络解调器模型 第6章 通信干扰原理包络解调器输出的包络为(6.5-7) 输出包络为随机过程，它服从广义瑞利分布。设解调器判决门限为b，发“1”时包络检波器输出的信号加干扰的幅度为a1=A+Aj，发“0”时包络检波器输出的干扰的幅度为a0=Aj，则按照通信信号检测理论，当信息码等概分布时，可以得到2ASK系统的错误概率为(6.5-8) 第6章 通信干扰原理式中,Pe1是发“1”时的错误概率;Pe0是发“0”时的错误率;Q(,)是Q函数，其定义为(6.5-9) 在式(6.5-8)中，令表示归一化门限,则误码率可以表示为(6.5-1

115、0) 第6章 通信干扰原理式中, 为接收机输入端的干信比。当检测器取归一化最优门限，同时在大信噪比条件下，Q函数可以用误差函数近似为(6.5-11) 此时，误码率表示为第6章 通信干扰原理(6.5-12) 由上式可见，2ASK系统的误码率与信噪比、干信比有关。其关系曲线如图6.5-2所示。 第6章 通信干扰原理图6.5-2 2ASK系统的误码率与干信比的关系 第6章 通信干扰原理在上面的分析中，检测器的最优门限是在无干扰存在的条件下确定的。当存在干扰时，如果通信系统具有根据干扰电平自适应调节门限的能力，则可以使干扰无效。如无干扰的最优门限是b=A/2，则存在干扰时的归一化门限修正为(6.5-1

116、3) 其误码率修正为由上式可见，当通信系统采用自适应门限后，误码率与干信比无关。这种情况下单频干扰对2ASK信号无效。 (6.5-14) 第6章 通信干扰原理2.灵巧干扰灵巧干扰应对自适应门限的有效方法是采用灵巧干扰样式。灵巧干扰采用“乒乓”式随机开关实现同步干扰，即干扰方在发“1”时不干扰，发“0”时干扰。灵巧干扰的合成信号表示为(6.5-15) 通过类似的分析，可以得到误码率表示为(6.5-16) 第6章 通信干扰原理令 表示归一化门限，则误码率可以表示为(6.5-17) 由上式可见，当JSR1，干扰信号与通信信号电平相等时，误码率达到最大值Pe0.5，并且与判决门限无关。当然，这种灵巧干

117、扰的实现还有许多技术问题需要解决，首先是干扰信号和通信信号的时间同步问题，因为当码元速率很高，并且干扰距离较远时，实现码元同步是很困难的。尽管如此，灵巧干扰仍然是一种有非常广阔的应用前景的干扰样式。第6章 通信干扰原理6.5.2对对2FSK通信信号的干扰通信信号的干扰2FSK信号在一个码元持续时间内可以表示为(6.5-18) 设目标通信接收机采用非相干解调器(即包络解调器)解调信号。该解调器有两个独立的通道，使频率1通过的通道称为“传号”通道，使频率2通过的通道称为“空号”通道。2FSK信号的包络解调器模型如图6.5-3所示。第6章 通信干扰原理图6.5-3 2FSK信号的包络解调器模型 第6

118、章 通信干扰原理 设单音干扰信号与目标信号的频率完全重合，则它可以表示为j(t)=Aj1cos(1t+j1)+Aj2cos(2t+j2) (6.5-19)发“1”时，传号通道和空号通道输出的合成信号分别为x11(t)=Acos1t+Aj1cos(1t+j1)+n1(t) =B1cos(1t+1)+n1(t) (6.5-20)x12(t)=Aj2cos(2t+j2)+n2(t)(6.5-21)式中:(6.5-22) 第6章 通信干扰原理分别为合成信号的包络和相位。n1(t)和n2(t)分别是传号通道和空号通道输出的窄带高斯噪声，它包括两个部分，一部分是接收机内部噪声，另一部分是有意干扰噪声，设其

119、平均功率(方差)为(6.5-23) 同理，发“0”时，传号通道和空号通道输出的合成信号分别为(6.5-24) (6.5-25) 第6章 通信干扰原理式中:(6.5-26)发“1”或发“0”时，传号通道和空号通道输出的合成信号是个随机过程，当采用包络检波器检测时，输出包络均服从广义瑞利分布。检测器对传号通道和空号通道进行判决，当传号通道输出大于空号通道输出时，判决为“1”；否则，判决为“0”。可以证明，发“1”或发“0”时的错误概率分别为(6.5-27) 第6章 通信干扰原理(6.5-28) 其中,I0()是零阶贝赛尔函数；N0=N1+N2。当发“1”和发“0”等概率时，总的误码率为(6.5-2

120、9) 上式是在单音干扰初始相位已知的条件下的误码率的表达式。一般情况下，单音干扰的初始相位是0,2内均匀分布的随机变量，此时总误码率为(6.5-30) 第6章 通信干扰原理下面分别讨论不同的干扰策略时，2FSK系统的误码率。1.对传号通道的单音干扰对传号通道的单音干扰当只对传号通道进行单音干扰时，在式(6.5-19)中，令Aj2=0，则B2=A，N0=N1=N2=Nt，分别代入式(6.5-27)、式(6.5-28)，可以得到(6.5-31) 第6章 通信干扰原理根据，I(0)=1,可以得到总误码率为 根据贝赛尔函数定义，有(6.5-32) (6.5-33) 第6章 通信干扰原理式(6.5-32

121、)中的第一项表示为(6.5-34) 因此，总误码率为 (6.5-35) 第6章 通信干扰原理2.对空号通道的单音干扰对空号通道的单音干扰当只对空号通道进行单音干扰时，在式(6.5-19)中，令Aj1=0，则B1=A，N0=N1=N2=Nt，分别代入式(6.5-27)、式(6.5-28)，可以得到 (6.5-36) 第6章 通信干扰原理与传号通道单音干扰的推导过程类似，可以得到总误码率为 (6.5-37) 由此可见，如果Aj1=Aj2，那么空号通道和传号通道的误码率相等。因为它们是完全对称的。3.对空闲通道的单音干扰对空闲通道的单音干扰所谓空闲通道干扰是指发送“1”时干扰空号通道，发送“0”时干

122、扰传号通道，这实际上是一种同步单音干扰。根据前两节的分析，可以得到发送“1”和“0”的错误概率分别为第6章 通信干扰原理(6.5-38) 当Aj1=Aj2=Aj时，Pe1=Pe0，可以得到总误码率为(6.5-39) 由此可见，干扰空闲通道时，其误码率与干扰信号的初始相位无关。 第6章 通信干扰原理4.对双通道的双音干扰对双通道的双音干扰所谓双通道双音干扰是指利用两个频率为1和2的单音同时干扰传号通道和空号通道。此时，令Aj1=Aj2=Aj，N0=N1=N2=Nt，分别代入式(6.5-27)、式(6.5-28)，可以得到发送“1”和“0”的错误概率分别为(6.5-40) 式中 (6.5-41)

123、第6章 通信干扰原理总的误码率为(6.5-42) 为了与单通道单音干扰性能进行比较，双音干扰的总功率应该等于单音干扰的功率，这样双音干扰时每个单音的功率只有单音干扰时的一半。所以上式中的Nj应该用Nj代替，则总误码率为 第6章 通信干扰原理(6.5-43) 式中(6.5-44) 5.对单通道的噪声干扰对单通道的噪声干扰所谓单通道噪声干扰是指利用中心频率为1或2的窄带高斯噪声只对传号通道或者空号通道进行的干扰。如对传号通道进行单通道噪声干扰时，令Aj1=Aj2=0，B1=B2=A，N1=Nt+Nj,N2=Nt，分别代入式(6.5-27)、式(6.5-28)，可以得到发送“1”和“0”的错误概率分

124、别为第6章 通信干扰原理(6.5-45) (6.5-46) 第6章 通信干扰原理总的误码率为 同理可以得到，对空号通道进行单通道噪声干扰时，其误码率与上式相同。6.对空闲通道的噪声干扰对空闲通道的噪声干扰所谓空闲通道噪声干扰是指发送“1”时干扰空号通道，发送“0”时干扰传号通道。所以，发送“1”时，令Aj1=Aj2=0，B1=B2=A，N1=Nt, N2=Nt+Nj; 发送“0”时，令Aj1=Aj2=0，B1=B2=A，N1=Nt+Nj，N2=Nt。可以得到发送“1”和“0”的错误概率分别为第6章 通信干扰原理(6.5-48)(6.5-49) 第6章 通信干扰原理总的误码率为(6.5-50)

125、7.对双通道的噪声干扰对双通道的噪声干扰所谓双通道噪声干扰是指利用两个频率为1和2的窄带高斯噪声同时干扰传号通道和空号通道。此时令Aj1=Aj2=0，B1=B2=A，N1=N2=Nt+Nj,可以得到发送“1”和“0”的错误概率分别为第6章 通信干扰原理(6.5-51) 总的误码率为(6.5-52) 同样，为了与单通道噪声干扰性能进行比较，上式中的Nj应该用Nj代替，则总误码率为(6.5-53) 第6章 通信干扰原理8.干扰效果比较干扰效果比较前面分析了几种针对2FSK系统的干扰样式，给出了相应的误码率的表达式。为了对这几种干扰样式的误码率性能进行比较，下面采用统一的信噪比rs、单音干扰的干信比

126、rj和噪声干扰的干信比rn来表示，其定义为(6.5-54) 单通道单音干扰的误码率为(6.5-55) 第6章 通信干扰原理空闲通道单音干扰的误码率为(6.5-56) 双通道双音干扰的误码率为(6.5-57) 式中:第6章 通信干扰原理(6.5-58) 单/双通道噪声干扰的误码率为(6.5-59) 空闲通道噪声干扰的误码率为(6.5-60) 第6章 通信干扰原理以信噪比rs为参量，单音干扰的干信比rj和噪声干扰的干信比rn为自变量(设rj=rn)，计算得到的误码率曲线如图6.5-4所示。 由图可见，对于2FSK数字调制信号，只要干信比大于1dB，其误码率就将高于10，得到很好的干扰效果。第6章

127、通信干扰原理图6.5-4 对2FSK信号的几种干扰样式的误码率曲线 第6章 通信干扰原理6.5.3对对2PSK通信信号的干扰通信信号的干扰2PSK信号在一个码元持续时间内可以表示为(6.5-61) 设干扰为单音信号和噪声，则单音干扰可以表示为jk(t)=Ajkcos(jt+jk),k=0,1(6.5-62)当单音干扰载波相位jk是0,2内均匀分布的随机变量，合成信号为第6章 通信干扰原理(6.5-63) 其中，n1(t)和n0(t)是窄带高斯噪声，其均值为0，方差(平均功率)分别为N1和N0。即n1k(t)=nck(t)cos0tnsk(t)sin0t,k=0,1(6.5-64)它包括信道噪声

128、和人为干扰噪声两部分，两者是统计独立的，并且满足N1=Nt+Nj1，N0=Nt+Nj0。设目标通信接收机采用相干解调器解调2PSK信号。该解调器有一个通道，它将本地载波与信号相乘后，经过低通滤波，然后进行判决，恢复信息码元。2PSK信号的相干解调器模型如图6.5-5所示。第6章 通信干扰原理图6.5-5 2PSK信号的相干解调器模型 第6章 通信干扰原理当单音干扰频率与目标信号的频率完全重合时，低通滤波器实际上是在一个码元持续时间T内对输入信号的积分，其输出在发“1”和发“0”时分别为 (6.5-65) 式中nc1(t)和nc0(t)是噪声的同相分量，它仍然是窄带高斯噪声，其均值分别为第6章

129、通信干扰原理(6.5-66) 方差为 (6.5-67(a) 第6章 通信干扰原理(6.5-67(b) 式中,n10和n00分别为噪声nc1(t)和nc0(t)的单边带功率谱密度。因此，在发“1”和发“0”时，低通滤波器输出的抽样值v1=v1(t0)和v0=v0(t0)分别是N(1,)和N(0,)的高斯变量，其概率密度函数为(6.5-68) 第6章 通信干扰原理发“1”的错误概率为(6.5-69) 发“0”的错误概率为(6.5-70) 当发“1”和发“0”等概率时，总的误码率为(6.5-71) 第6章 通信干扰原理把均值和方差及代入上式，得到(6.5-72) 式中,B为积分带宽，并且TB1，这样

130、，上式简化为(6.5-73(a) 第6章 通信干扰原理或者(6.5-73(b) 考虑到单音干扰的初始相位是随机变量，总误码率应该修正为 (6.5-74)第6章 通信干扰原理下面分别讨论不同的干扰样式(策略)时，2PSK系统的误码率。在2PSK检测器中，只有一个通道，因此引入“码元干扰”概念进行讨论，即分别讨论对于传号码元“1”和空号码元“0”干扰的情况。1.对传号码元的单音干扰对传号码元的单音干扰传号码元单音干扰是指用载波频率为0的单音只对“1”码元比特进行的干扰。这种干扰是一种脉冲干扰，干扰信号只在出现“1”比特符号区间存在，而在“0”比特符号区间无干扰信号存在。这时有：Aj0=0，N1=N

131、0=Nt，并且设Aj1=Aj，j1=j,代入式(6.5-74)可以得到(6.5-75) 第6章 通信干扰原理2.对空号码元的单音干扰对空号码元的单音干扰空号码元单音干扰是指用载波频率为0的单音只对“0”码元比特进行的干扰。这种干扰也是一种脉冲干扰，干扰信号只在出现“0”比特符号区间存在，而在“1”比特符号区间无干扰信号存在。这时有：Aj1=0，N1=N0=Nt，并且设Aj0=Aj，j0=j，代入式(6.5-74)可以得到(6.5-76) 可见，对传号和空号码元的单音干扰的误码率是相同的。因此，有时又将它们统称为单码元单音干扰，两者都是间断的(脉冲式)单音干扰。 第6章 通信干扰原理3.双码元单

132、音干扰双码元单音干扰双码元单音干扰是指用载波频率为0的单音对“1”和“0”码元比特同时进行干扰，与单码元单音干扰不同，双码元单音干扰是一种连续单音干扰。这时有Aj1=Aj0=Aj，j1=j0=j，N1=N0=Nt，代入式(6.5-74)可以得到(6.5-77)第6章 通信干扰原理4.对传号码元的噪声干扰对传号码元的噪声干扰传号码元噪声干扰是指用中心频率为0的窄带高斯噪声只对“1”码元比特进行的干扰。这种干扰是一种脉冲干扰，干扰信号只在出现“1”比特符号的区间存在，而在“0”比特符号的区间无干扰信号存在。这时有Aj1=Aj0=0，N1=Nt+Nj,N0=Nt，代入式(6.5-74)可以得到：(6

133、.5-78) 第6章 通信干扰原理5.对空号码元的噪声干扰对空号码元的噪声干扰空号码元噪声干扰是指用中心频率为0的窄带高斯噪声只对“0”码元比特进行的干扰。这种干扰是一种脉冲干扰，干扰信号只在出现“0”比特符号区间存在，而在“1”比特符号区间无干扰信号存在。这时有Aj1=Aj0=0，N0=Nt+Nj,N1=Nt，代入式(6.5-74)可以得到：(6.5-79) 可见，对传号和空号码元的噪声干扰的误码率是相同的。因此，把它们统称为单码元噪声干扰，单码元噪声干扰是一种脉冲式的噪声干扰。 第6章 通信干扰原理6.双码元噪声干扰双码元噪声干扰双码元噪声干扰是指用中心频率为0的窄带高斯噪声对“1”和“0

134、”码元比特同时进行干扰，这种干扰是连续的噪声干扰。这时有Aj1=Aj0=0，N1=N0=Nt+Nj,代入式(6.5-74)可以得到(6.5-80) 第6章 通信干扰原理7.干扰效果比较干扰效果比较前面分析了几种针对2PSK系统的干扰样式，给出了相应的误码率的表达式。为了对这几种干扰样式的误码率性能进行比较，下面采用统一的信噪比rs、单音干扰的干信比rj和噪声干扰的干信比rn来表示，其定义为(6.5-81) 传号单音干扰：(6.5-82) 第6章 通信干扰原理空号单音干扰：(6.5-83) 双码元单音干扰：(6.5-84) 单码元噪声干扰：(6.5-85) 第6章 通信干扰原理双码元噪声干扰：(

135、6.5-86) 以信噪比rs为参量、单音干信比rj和干扰噪声比rn为自变量(设rj=rn)，计算得到的误码率曲线如图6.5-6所示。 由图6.5-6可见，对于2PSK数字调制信号，只要干信比大于2dB，其误码率就将大于10，得到很好的干扰效果。 第6章 通信干扰原理图6.5-6 对2PSK信号的几种干扰样式的误码率曲线 第6章 通信干扰原理习题习题 6-1 通信干扰的有效性具体表现在哪4个方面？简述其具体含义。6-2 通信干扰的压制系数的含义是什么？6-3 什么是最佳干扰样式？6-4 什么是欺骗式干扰？什么是压制式干扰？简述它们的特点。6-5 瞄准式干扰和拦阻式干扰有哪些主要差别？6-6 设某

136、通信信道的传输时间为1s，带宽为1MHz，功率为2W，则该信道的体积是多少？在该信道使用的干扰信号的体积的上限是多少？ 第6章 通信干扰原理6-7 干扰压制系数的含义是什么？设干扰某SSB通信系统的干扰压制系数是12dB，如果到达接收机输入端的通信信号功率是80dBm，那么能够压制该系统的干扰信号的最小功率是多少？6-8 干通比、干信比的含义是什么？它们的差别和联系是什么？6-9 设某噪声调幅干扰信号采用高斯噪声，其峰值系数为2.5，调制器的调幅系数为1，载波功率为0.5W，则该干扰信号的旁瓣功率是多少？如果采用限幅等措施使噪声的峰值系数下降到1.5，则该干扰信号的旁瓣功率又是多少？第6章 通

137、信干扰原理6-10 设某通信系统的信道间隔为25kHz，工作频率范围为3030.5MHz。现欲采用独立多音干扰对该通信系统实施拦阻干扰覆盖其全部信道，试选择独立多音干扰的谱线间隔和谱线数目。6-11 设某通信系统的信道间隔为25kHz，工作频率范围为3030.5MHz。现欲采用部分频带干扰对该通信系统实施拦阻干扰覆盖其全部信道，试选择干扰带宽和中心频率。如果只干扰独立其中的10个信道，则干扰带宽至少是多少？6-12 对某AM通信系统采用AM干扰样式进行干扰，且干扰功率小于信号功率。设AM通信信号的基带信号功率为1mW，载波幅度为1V，干扰信号的基带功率为0.5mW，干扰载波幅度为0.5V，试计

138、算包络解调器输入和输出干信比。第6章 通信干扰原理6-13 习题6-12的其他条件不变，干扰信号采用FM干扰，重新计算包络解调器输入和输出干信比。6-14 对某2ASK系统采用单音干扰样式，在大信噪比条件下，如果解调器采用固定门限检测，设解调器输入信噪比为10dB，干信比为5dB，试分别计算无干扰和存在干扰时该系统的误码率。6-15 对某2FSK系统采用传号通道噪声干扰样式，设通信信号幅度为1V，接收机内部噪声平均功率为0.01mW，干扰功率为0.02mW，试分别计算无干扰和存在干扰时该系统的误码率。6-16 习题6-15的其他条件不变，干扰样式改变为双通道噪声干扰，重新计算存在干扰时该系统的误码率。