通信干扰+-+通信及信息对抗

2
(ERP3) j

k
j
(
ERP)t
r
4

hr ht
d j

4 2 1
La Lb
(ERP4 ) j

k j (ERP)t r4

dc
hrhj
2

1
4
2

1 La Lb
通信干扰方程
4.干扰压制区分析
自由空间传播方式下，干扰功率确定，干扰机所能达到的
将上式中干信比用压制系数kj来代替，并用干通比 r=dj/dc代
入可得：
(ERP1) j

k j (ERP)t r2
1 La Lb
通信干扰方程
平地传播模式下所需的干扰功率为：
2
(ERP2 ) j

k j (ERP)t r4

ht hr

1 La Lb
其他两种传播模式下所需的干扰功率为：
yt xtcosct 0

1 2
mt

1 2
J
t cos

j
c
t j t 0
上式中忽略了可以被后续滤波器滤除的直流项和高频项。这样
最佳干扰理论
单频干扰时有：
Rt A mt J t cos j c t j
只要Δω= ωj-ωc落在音频带宽内，将对通信信号形成单音干 扰。但是由于人耳很容易抑制单音干扰，单音干扰不易产生好 的干扰效果。所以，对AM信号不宜采用单频干扰样式。
最佳干扰理论
合成信号的包络为： Rt A J mt
当ωj≠ωc，φ ≠ 0时，假设干扰信号较小，即满足：
A mt 2J t
包络表达式中的平方根用泰勒级数展开，只取前两项可得：
Rt A mt J t cos j c t j t
通信干扰方程
2. 通信干扰基本方程：干信比方程
由自由空间传播公式可得，在通信接收机输入端的通信信号
功率为：
Psr1
Pt Gtr Grt
4 dc
2

同样，在通信接收机输入端的干扰信号功率为：
Pjr1

PjG G jr rj
4 d j
2
通信干扰方程
通信接收机输入端的干信比为：
m
2 j

t

Pso 2 m2 t
Pji
m
2 j

t

Psi A2 m2 t
最佳干扰理论
包络检波器的输出噪信比与输入干信比关系为：
Pjo

1
1
A2
jsr
Pso 2 m2 t
与调幅干扰相比，双边带干扰的输出噪信比少了一个大于1的 分
母，因此双边带干扰信号有更好的干扰效果。比如采用100％
的合成信号为：xt sAM t j t
A mt cosct J t cos jt j t
最佳干扰理论
利用三角恒等式可得： xt Rt cos ct t
其中：
Rt
通信干扰方程
实际干信比计算时，还要考虑天线极化损耗La和带宽失配损耗
Lb。如果接收机带宽为Br，干扰信号带宽为Bj，则带宽失配损
耗为：
Lb Br B j
考虑损耗时的干信比公式只需在以上各式的基础上再乘以
(LaLb )就行了，比如考虑损耗时的自由空间传播干信比公式
为：
jsr1

Pjr1 Psr1
包络检波器的输出噪信比为：
Pjo 1 m2j t Pso 2 m2 t
最佳干扰理论
包络检波器的输入干信比为：
Pji

A2j

m
2 j
t
Psi A2 m2 t
包络检波器的输出噪信比与输入干信比的关系为：
1
A2

Pjo 1 m2 t jsr
合成信号包络没有独立的通信信号分量，只有受到其频差调制 的信号项。所以，只要干扰信号电平足够大，无论采用何种干 扰样式均能对AM信号起到干扰压制效果。
从此分析也可得出：对AM信号增大干扰功率可以大大提高 干扰的有效概率。
最佳干扰理论
上面讨论的是AM解调采用非相干解调时的情况，如果通信接 收机采用相干解调，则解调器的输出信号为：
波，其峰值功率受限于干扰发射机。所以，实际中对AM干扰 使
用最多的还是调频干扰样式。
最佳干扰理论
当干扰信号比通信信号大，即 满足：
J t 2 A mt
合成信号包络用泰勒级数展开，只取前两项可得：
R t J t A mt cos j c t j t
2

1

hr
ht
2

4
2

通信信号的传播模式为自由空间传播，干扰信号传播模式为平 地传播，这时的干信比为：
jsr4

Pjr 2 Psr1

Pj G jr Grj PtGtrGrt
2

dc
d
2 j

hr
hj
2


4
2

(2) 调幅干扰 采用调幅干扰时的合成信号包络为：
Rt A mt J t cos j c t j
式中 J t Aj mj t ，代入可得：
R t A mt Aj cos j c t j mj t cos j c t j
2
jsr1

Pjr1 Psr1

Pj G jr Grj PtGtrGrt

dc
d j

自由空间传播条件下的干信比与干通比的平方成反比。
平地传播条件下的干信比为：
jsr2

Pjr 2 Psr 2

Pj G jr Grj PtGtrGrt

dc
d j
4

hj

Pso 2 m2 t
输入干信比为：
Pji
A2j
jsr
Psi A2 m2 t
最佳干扰理论
包络检波器的输出噪信比与输入干信比关系为：
Pjo

1
1
A2
jsr
Pso 2 m2 t
由此可见，对AM信号干扰时，调频干扰样式与双边带干扰样 式
所得到的输出噪信比是一样的。由于双边带干扰信号不是等幅

PjG G jr rj PtGtrGrt

dc
d j
2
La Lb
通信干扰方程
如果假设通信接收天线是水平全向的，则有：Grj=Grt，这时 公式可简化为：
jsr1

Pjr1 Psr1

Pj G jr PtGtr

dc
d j
2
La Lb
通常把发射机输出功率P与发射天线增益G的乘积PG称为发射
通信干扰的基本概念
1. 通信干扰的作用和任务 通信干扰是为了阻止通信方的信息传输，有目的地在通信
信道上向敌方接收机发射通信接收方不需要的噪声或其他干扰 信号，使通信接收方无法正确接收通信信号，从而达到破坏其 信息传输目的所采取的电子行动。
随着军事通信系统的网络化，尤其是以美军为代表提出的 网络中心战军事思想的实施，对通信干扰提出了更大的挑战。
即包络检波器输出端的解调噪信比只有输入干信比的一半。
最佳干扰理论
(3) 双边带干扰 采用双边带干扰时的合成信号包络为：
Rt A mt J t cos j c t j
式中 J(t)=mj(t) ，包络检波器的输出噪信比为：
输入干信比为：
Pjo

1
j
t

对于采用非相干解调的接收机，一般都采用包络检波器解调，
这时解调器的输出即为合成信号的包络R(t)。在R(t)表达式中
的后两项是干扰信号的作用项，干扰是否有效主要取决于这两
项所起的作用大小。下面分几种干扰样式来讨论。
最佳干扰理论
(1) 单频干扰 单频干扰时J(t)、φj(t)均为常数，即J(t)=J， φj(t)=φ。 如果假设单频信号与通信信号载频相同即ωj=ωc且φ =0，则
机有效辐射功率，用ERP来表示，则上式也可sr1

ERP j
ERP t

dc
d j
2

La Lb
通信干扰方程
3.干扰功率的计算
自由空间传播模式下所需的干扰功率为：
(ERP1) j

jsr1(ERP)t
dj

dc
2
1 La Lb
的调幅度时有：
Pjo 3 jsr
Pso 2
最佳干扰理论
(4) 调频干扰 采用调频干扰时的合成信号包络为：
Rt A mt J t cos j c t j t
式中 J(t)=Aj为常数 ，
j t kf
t m d

包络检波器的输出噪信比为： Pjo 1 A2j
Pso
2 1
A2j


m
2 j
t


从上式可见，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
双方都采用最大调幅度即100％，这时有：
最佳干扰理论
此时有：
A2 A2j 2
m2 t m2j t
Pjo 1 jsr Pso 2
ht
2

平地传播条件下的干信比不仅与干通比的四次方成反比，而且
还与干扰天线与通信发射天线的高度比的平方成正比。
通信干扰方程
通信信号的传播模式为平地传播，干扰信号传播模式为自由空
间传播，这时的信干比为：
jsr3

Pjr1 Psr 2

Pj G jr Grj PtGtrGrt

dc2
d j
边实际上为一常数，将该常数分别设为c1和c2，则上述两式可
表示为：

dj dc
2


c1

dj dc
2


c2
不失一般性，把c1和c2统一用c来表示，则有：

dj dc
2


c
注意常数c只取决于干扰机和干扰对象及其传播路径。
通信干扰方程
干扰机、通信发射机和通信接收机的布局用图来表示：
通信干扰方程
设干扰机与通信发射机之间的距离djt为d，则由图可得：
d j x2 y2
dc x d 2 y2
2
由于 d j dc c ，即：
x2

y2

c

x

d
2

y2

当c=1时，则有：
x 1d 2
即当c=1时，干扰有效区的边界为一直线，该直线位于干扰 机与通信发射机连线的中线位置如图所示：
通信干扰的基本概念
2. 通信干扰机的组成
通信干扰的基本概念
3. 通信干扰的工作流程
通信干扰的基本概念
自适应干扰抵消器原理
通信干扰方程
1. 干扰的三个重要概念：干信比、干扰压制系数与干通比 干信比—接收机输入端的干扰信号与通信信号的功率比值。 干扰压制系数—针对某一具体通信信号的接收方式达到有 效干扰所必需的干信比。 干通比—干扰机能够获得有效干扰时的干扰距离与通信压 制距离之比的最大值。
A mt 2 J 2 t 2 A mt J t cos j c
12
t j t

t


arctan
A

J t sin j c t j t mt J t cos j c t
通信干扰方程
当c<1时，则有：
最佳干扰理论
1. AM信号的最佳干扰
设AM信号为： sAM t A mt cosct 0
干扰信号为：
j t J t cos jt j t
不考虑噪声影响，并设信号初相为0，到达通信接收机输入端
干通比为：
dj

d
c
2
r2

(ERP1) j (ERP)t
1 kj
La Lb
平地传播方式下干扰机所能达到的干通比为：
dj

dc
4

r4

(ERP2 ) j (ERP)t
1 kj

hj
2


ht

La Lb
通信干扰方程
一旦干扰对象确定、干扰机性能也确定下来后，以上两式的右
通信干扰方程
通信干扰方程
当c≠1时，则有：

x

cd
2

c 1

y2

d
c
2
c 1
cd
即干扰有效区边界为一圆，该圆的圆心位于x轴上。c 1
当c＞1时，边界圆的圆心位于正x轴上，由于 d c 大于d，
所以该圆的圆心位于通信发射机的右侧。
c 1
通信干扰方程