直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)抗干擾性能分析

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1、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，指揮失靈等，從

2、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—18—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

3、干擾、抗截獲、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

4、用戶數(shù)多和交互數(shù)據(jù)量大的特點(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58kb／s速率傳送數(shù)據(jù)、—18—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，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

5、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

6、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)—18—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)(DirectSequenceSpreadSysterm)，DSSS簡(jiǎn)稱直擴(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。

7、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。—18—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(BinaryPhaseShif