直接序列擴頻通信系統(tǒng)抗干擾性能分析

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1、直接序列擴頻通信系統(tǒng)抗干擾性能分析在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，通信對抗扮演著越來越重要的角色。隨著計算機技術(shù)、微電子技術(shù)等大量高新技術(shù)的應(yīng)用，軍事通信獲得了長足的發(fā)展，尤其是跳頻、擴頻等一些新的通信手段應(yīng)用之后，使得通信頻譜越來越寬，通信的反偵察、抗干擾能力越來越強，迫使各國加緊對通信對抗技術(shù)以及裝備的研制。直接序列擴頻通信由于其優(yōu)良的多址接入、低截獲概率、抗干擾和強保密等特性，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。在電子對抗中，對擴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直擴通信研究背景現(xiàn)代戰(zhàn)爭首先是電子戰(zhàn)，在電子戰(zhàn)中失去優(yōu)勢的一方，將導(dǎo)致通信中

2、斷，指揮失靈等，從而喪失戰(zhàn)爭主導(dǎo)權(quán)。兩次海灣戰(zhàn)爭，前南斯拉夫戰(zhàn)爭以及阿富汗戰(zhàn)爭都是很好的佐證。因此，通信對抗作為C4ISR系統(tǒng)的核心，越來越受到各國的重視。通信對抗屬于電子對抗，它包括通信偵察、通信干擾等主要對抗措施。通信對抗的目的在于：偵收和截獲敵方信息，測量有關(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我方的干擾，保證我方通信系統(tǒng)有效工作。擴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，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，擴頻通信系統(tǒng)成為干擾

3、方的首要作戰(zhàn)目標(biāo)，同時，擴頻通信的抗干擾、抗截獲、抗偵破特性給干擾方帶來了巨大的困難。為取得現(xiàn)代電子戰(zhàn)的勝利，針對擴頻通信系統(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)，對戰(zhàn)時通信對抗具有重要意義。1.2直擴通信的軍事應(yīng)用情況1）直擴通信技術(shù)在艦艇衛(wèi)星通信系統(tǒng)上應(yīng)用廣泛。國外艦艇衛(wèi)星通信系統(tǒng)和國內(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)揮了直接序列擴頻通信的特點，是擴頻通信應(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)也使用直接擴頻技術(shù)，主要用于

4、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，具有容納用戶數(shù)多和交互數(shù)據(jù)量大的特點，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）直擴通信技術(shù)在軍用戰(zhàn)術(shù)移動通信電臺、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直擴收發(fā)信機，工作頻率為l-30MHz，擴頻帶寬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。該電臺適用于指揮、控制、遠(yuǎn)程通信和情報，通信距離達(dá)到1600km，信號譜密度低，幾乎不能被截獲。1.3國內(nèi)外對直擴系統(tǒng)干擾技術(shù)的研究現(xiàn)狀對于直擴信號的干擾大體可以分為兩

5、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，以擾亂或欺騙敵方的接收機，使其得到虛假信息，做出錯誤的判斷。其特點是干擾信號和目標(biāo)信號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，各種語音調(diào)制（AM，F(xiàn)M，SSB），數(shù)字調(diào)制（2ASK，2PSK，QPSK等）及擴頻的調(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是重合的，在時域上分為應(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，模擬欺騙干擾的實現(xiàn)

6、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)信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸ず螅l(fā)射出去。綜上所述，對直接擴頻通信干擾的效果分析和評價就顯得非常必要，并具有重要的意義，它將為新一代通信干擾機—18—的研制奠定理論基礎(chǔ)。第二章直接序列擴頻通信原理與抗干擾方法2.1直接序列擴頻通信基本原理直接序列擴頻通信系統(tǒng)(DirectSequenceSpreadSysterm)，DSSS簡稱直擴系統(tǒng)，是目前應(yīng)用較為廣泛的擴頻通信系統(tǒng)。直接序列擴頻通信系統(tǒng)是將要發(fā)送的信息用偽隨機序列擴展到一

7、個很寬的頻帶上去。而在接收端，用與發(fā)射端擴展使用的一樣的偽隨機序列來解擴接收到的擴頻信號，恢復(fù)出原始的信息。它的發(fā)射部分原理框圖如圖2.1所示。在收到發(fā)射信號后，接收機要用一個和發(fā)射機中的偽隨機碼同步的本地碼，對接收信號進(jìn)行相關(guān)處理，這一處理過程常常稱為解擴，解擴后的信號送到解調(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直接序列擴頻通信系統(tǒng)的基本調(diào)制方式由直擴通信系統(tǒng)的基本原理可知，在擴頻系統(tǒng)中，擴頻信號是通過載波調(diào)制后發(fā)送到信道中去的。在直接序列擴頻通信系統(tǒng)中，通常采用的調(diào)制方式，有如下幾種：(1)二相相移鍵控(Bin

8、aryPhaseShif